java中方法的參數傳遞機制


  問:當一個對象被當作參數傳遞到一個方法后,此方法可改變這個對象的屬性,並可返回變化后的結果,那么這里到底是值傳遞還是引用傳遞? 
  答:是值傳遞。Java 編程語言只有值傳遞參數。當一個對象實例作為一個參數被傳遞到方法中時,參數的值就是該對象的引用一個副本。指向同一個對象,對象的內容可以在被調用的方法中改變,但對象的引用(不是引用的副本)是永遠不會改變的。

  Java參數,不管是原始類型還是引用類型,傳遞的都是副本(有另外一種說法是傳值,但是說傳副本更好理解吧,傳值通常是相對傳址而言)。

  如果 參數類型是原始類型,那么傳過來的就是這個參數的一個副本,也就是這個原始參數的值,這個跟之前所談的傳值是一樣的。如果在函數中改變了副本的值 不會改變原始的值.
  如果 參數類型是引用類型,那么傳過來的就是這個引用參數的副本,這個副本存放的是參數的地址。如果在函數中沒有改變這個副本的地址,而是改變了地址中的 值,那么在函數內的 改變會影響到傳入的參數。如果在函數中改變了副本的地址,如new一個,那么副本就指向了一個新的地址,此時傳入的參數還是指向原來的 地址,所以不會改變參數的值。
基本類型參數傳遞:不改變值
       
引用類型參數傳遞:改變值
       
 
 
 

無論是什么語言,要討論參數傳遞方式,就得從內存模型說起,主要是我個人覺得從內存模型來說參數傳遞更為直觀一些。閑言少敘,下面我們就通過內存模型的方式來討論一下Java中的參數傳遞。

這里的內存模型涉及到兩種類型的內存:棧內存(stack)和堆內存(heap)。基本類型作為參數傳遞時,傳遞的是這個值的拷貝。無論你怎么改變這個拷貝,原值是不會改變的。看下邊的一段代碼,然后結合內存模型來說明問題:

public class ParameterTransfer {
     public static void main(String[] args) {
        int num = 30;
        System.out.println("調用add方法前num=" + num);
        add(num);
        System.out.println("調用add方法后num=" + num);
     }
 
     public static void add(int param) {
          param = 100;
     }
}                 

這段代碼運行的結果如下:

調用add方法前num=30
調用add方法后num=30

程序運行的結果也說明這一點,無論你在add()方法中怎么改變參數param的值,原值num都不會改變。

  下邊通過內存模型來分析一下。

  當執行了int num = 30;這句代碼后,程序在棧內存中開辟了一塊地址為AD8500的內存,里邊放的值是30,內存模型如下圖:

                    Java中的參數傳遞方式
  執行到add()方法時,程序在棧內存中又開辟了一塊地址為AD8600的內存,將num的值30傳遞進來,此時這塊內存里邊放的值是30,執行param = 100;后,AD8600中的值變成了100。內存模型如下圖:   
                 Java中的參數傳遞方式

  地址AD8600中用於存放param的值,和存放num的內存沒有任何關系,無論你怎么改變param的值,實際改變的是地址為AD8600的內存中的值,而AD8500中的值並未改變,所以num的值也就沒有改變。
   以上是基本類型參數的傳遞方式,下來我們討論一下對象作為參數傳遞的方式。

  先看下邊的示例代碼:

public class ParameterTransfer {
     public static void main(String[] args) {
          String[] array = new String[] {"huixin"};
          System.out.println("調用reset方法前array中的第0個元素的值是:" + array[0]);
          reset(array);
          System.out.println("調用reset方法后array中的第0個元素的值是:" + array[0]);
     }
 
     public static void reset(String[] param) {
          param[0] = "hello, world!";
     } 
}    

運行的結果如下:

調用reset方法前array中的第0個元素的值是:huixin
調用reset方法后array中的第0個元素的值是:hello, world!

當對象作為參數傳遞時,傳遞的是對象的引用,也就是對象的地址。下邊用內存模型圖來說明。

       Java中的參數傳遞方式

  當程序執行了String[] array = new String[] {"huixin"}后,程序在棧內存中開辟了一塊地址編號為AD9500內存空間,用於存放array[0]的引用地址,里邊放的值是堆內存中的一個地址,示例中的值為BE2500,可以理解為有一個指針指向了堆內存中的編號為BE2500的地址。堆內存中編號為BE2500的這個地址中存放的才是array[0]的值:huixin。

  當程序進入reset方法后,將array的值,也就是對象的引用BE2500傳了進來。這時,程序在棧內存中又開辟了一塊編號為AD9600的內存空間,里邊放的值是傳遞過來的值,即AD9600。可以理解為棧內存中的編號為AD9600的內存中有一個指針,也指向了堆內存中編號為BE2500的內存地址,如圖所示:

       Java中的參數傳遞方式

  這樣一來,棧內存AD9500和AD9600(即array[0]和param的值)都指向了編號為BE2500的堆內存。

  在reset方法中將param的值修改為hello, world!后,內存模型如下圖所示:

       Java中的參數傳遞方式

  改變對象param的值實際上是改變param這個棧內存所指向的堆內存中的值。param這個對象在棧內存中的地址是AD9600,里邊存放的值是BE2500,所以堆內存BE2500中的值就變成了hello,world!。程序放回main方法之后,堆內存BE2500中的值仍然為hello,world!,main方法中array[0]的值時,從棧內存中找到array[0]的值是BE2500,然后去堆內存中找編號為BE2500的內存,里邊的值是hello,world!。所以main方法中打印出來的值就變成了hello,world!

  

小結:

  無論是基本類型作為參數傳遞,還是對象作為參數傳遞,實際上傳遞的都是值,只是值的的形式不用而已。第一個示例中用基本類型作為參數傳遞時,將棧內存中的值30傳遞到了add方法中。第二個示例中用對象作為參數傳遞時,將棧內存中的值BE2500傳遞到了reset方法中。當用對象作為參數傳遞時,真正的值是放在堆內存中的,傳遞的是棧內存中的值,而棧內存中存放的是堆內存的地址,所以傳遞的就是堆內存的地址。這就是它們的區別。

補充一下,在Java中,String是一個引用類型,但是在作為參數傳遞的時候表現出來的卻是基本類型的特性,即在方法中改變了String類型的變量的值后,不會影響方法外的String變量的值。關於這個問題,可以參考如下兩個地址:

http://freej.blog.51cto.com/235241/168676

http://dryr.blog.163.com/blog/static/58211013200802393317600/

我覺得是這兩篇文章中提到的兩個原因導致的,一個是String實際上操作的是char[],可以理解為String是char[]的包裝類。二是給String變量重新賦值后,實際上沒有改變這個變量的值,而是重新new了一個String對象,改變了新對象的值,所以原來的String變量的值並沒有改變。

 


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