为什么Java中只有值传递
mengde 人气:0参数传递
在我们日常编写代码的过程中,调用函数可能是最常见的操作了。那么,在调用函数时,参数是怎么样传递的呢?
值传递
相信有很多人都是学C语言入门的,刚开始写代码时,用的最多的就是值传递了。
void plus_one(int a){ a++; printf("a: %d", a); } int main(){ int n = 10; plus_one(n); printf("n:%d", n); return 0; }
这是一个简单的值传递的例子,无需多言,plus_one函数的作用就是将传进来的数加一,然后输出。所谓值传递,就是直接将实参n的值赋给形参a,赋值完成之后,两者再无瓜葛。
因此,上面的代码可以等效为:
int main(){ int n = 10; // plus_one start int a; a = n; a++; printf("a: %d", a); // plus_one end printf("n:%d", n); return 0; }
可以看到,值传递简单直观,然而,调用函数并不能改变实参n的值。
指针传递
那么,当我们需要改变实参的值的时候,我们就会想到使用指针传递,也就是所谓的地址传递。
void plus_one(int* p){ *p = *p + 1; } int main(){ int n = 10; plus_one(&n); printf("The result is %d", n); return 0; }
这里,我们将实参n的地址传入plus_one函数,在函数中,直接对指针p所指向的值,也就是n做操作,自然就可以改变实参n的值了。
实际上,指针传递也是值传递。我们将上面的代码改写:
int main(){ int n = 10; // plus_one start int* p; p = &n; *p = *p + 1; printf("The result is %d", n); // plus_one end return 0; }
可以看到,所谓的指针传递,也只不过是将变量n的地址值赋给指针变量p,实际上也是值传递。
所以,可以不负责任的概括为,C语言中只有值传递;
引用传递
指针固然强大,但是由于代码不易读,难以理解等问题,也是广为诟病。C++作为C语言的超大杯,引入了引用传递来简化指针传递的写法。
void plus_one(int& a){ a++; } int main(){ int n; plus_one(n); printf("The result is %d", n); return 0; }
C++中,对&运算符进行了重载,实现了引用传递。具体实现为,在调用plus_one函数时,在函数调用栈中存变量n的地址,而不是n的值。因此,plus_one中的变量a就相当于是n的"别名",对a操作时,自然会改变n的值。
可见,引用传递的底层也是赋值操作。
Java中的参数传递
那么,在Java中,究竟是引用传递,还是值传递呢?
Java中变量分为基本变量和对象,我们不妨分别讨论。
基本变量类型
首先,对于int、char等基本类型,Java是使用值传递的,很容易验证。
static void plusOne(int a){ a++; System.out.println("a: " + a); } public static void main(String[] args){ int n = 10; plusOne(n); System.out.println("n: " + n); }
显然,与C语言中一样,这里n的值是不会改变的。
对象
public class PassObject { public static void main(String[] args) { Dog myDog = new Dog("Test"); foo(myDog); System.out.println(myDog.getName());// TestPlus } public static void foo(Dog dog) { dog.setName("TestPlus"); } } class Dog{ private String name; public Dog(String name) { this.name = name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } }
通过上面的例子可以看到,传入对象的引用时,是可以改变对象的属性变量的。那么Java在传递对象作为参数时,是引用传递吗?
实际上并非如此,Java中,对象的引用,实际上相当于对象的指针。在Java中操作对象,只有通过引用操作这一种途径。某种意义上,Java中是不能直接操作对象的。
也就是说,在上例中传参时,没有对myDog对象实例做任何操作,只是把myDog引用值赋给了foo函数中的本地变量dog。并没有像引用传递一样,传入对象实体,但是只在栈中保存对象引用的操作。所以,Java中传递对象时,也是值传递。
所以,Java中只有值传递。
值得一提
然而,还是会有一些特殊情况,会让人怀疑上述结论。
数组
上面只分析了基本变量类型和对象,数组呢?
实际上,Java中的数组也是一种对象,数组类也是继承自Object类。在将数组作为参数时,也是传递的数组的引用,并没有传递数组的实体。
public static void changeContent(int[] arr) { arr[0] = 10; } public static void changeRef(int[] arr) { arr = new int[2]; arr[0] = 15; } public static void main(String[] args) { int [] arr = new int[2]; arr[0] = 4; arr[1] = 5; changeContent(arr); System.out.println(arr[0]); // 10 changeRef(arr); System.out.println(arr[0]); // 10 }
在上例中可以看到,将传入的数组引用赋给一个新的数组后,这个引用就不能操作之前的数组了。
关于引用,英文是reference,实际上,我自认为,翻译为句柄是更为贴切的,引用就像是一个柄,一个Handler,你可以用它操作实体,但他并不是实体本身。就像手柄可以操控游戏机,但不是游戏机本身,当你将这个手柄连接到另一个游戏机的时候, 它就不能操控之前的游戏机了。
包装类和String
public static void main(String[] args) { Integer n = 1; plusOne(n); System.out.println(n); // 1 } private static void plusOne(Integer n) { n = n + 1; System.out.println(n);// 2 }
在这段代码中,n作为Integer类型实例的句柄,却并没有成功改变对象的值,这是为什么呢?
在Integer类中,存对应值的属性是value,其声明如下:
private final int value;
可见,value值是不能改的,那加的操作是怎么实现的呢?
在上述加一的过程中,会重新new一个Integer对象,让后将这个对象赋给引用n。这样以来,之前的对象自然是不会改变的。
实际上,包装类以及String类的值,都是final的,所以在执行+的过程中,都会重新生成一个对象,然后对它赋值。
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