java基本數據類型傳遞與引用傳遞區別詳解


Java的值傳遞和引用傳遞在面試中一般都會都被涉及到,今天我們就來聊聊這個問題,首先我們必須認識到這個問題一般是相對函數而言的,也就是java中的方法參數,那么我們先來回顧一下在程序設計語言中有關參數傳遞給方法(或函數)的兩個專業術語:

  • 按值調用(call by value)

  • 按引用調用(call by reference)

所謂的按值調用表示方法接收的是調用着提供的值,而按引用調用則表示方法接收的是調用者提供的變量地址(如果是C語言的話來說就是指針啦,當然java並沒有指針的概念)。這里我們需要注意的是一個方法可以修改傳遞引用所對應的變量值,而不能修改傳遞值調用所對應的變量值,這句話相當重要,這是按值調用與引用調用的根本區別,當然如果還不理解,沒關系,下面就要圖文並茂的徹底分析啦。

前面我們說過java中並不存在引用調用,這點是沒錯的,因為java程序設計語言確實是采用了按值調用,即call by value。也就是說方法得到的是所有參數值的一個拷貝,方法並不能修改傳遞給它的任何參數變量的內容。下面我們來看一個例子:

 

[java]  view plain  copy
 
 print?
  1. package com.zejian.test;  
  2. /** 
  3.  * java中的按值調用 
  4.  * @author zejian 
  5.  */  
  6. public class CallByValue {  
  7.       
  8.     private static int x=10;  
  9.       
  10.     public static void updateValue(int value){  
  11.         value = 3 * value;  
  12.     }  
  13.       
  14.     public static void main(String[] args) {  
  15.         System.out.println("調用前x的值:"+x);  
  16.         updateValue(x);  
  17.         System.out.println("調用后x的值:"+x);  
  18.     }  
  19.       
  20. }  

 

運行程序,結果如下:

調用前x的值:10

調用后x的值:10

可以看到x的值並沒有變化,接下來我們一起來看一下具體的執行過程:

 

分析:

1)value被初始化為x值的一個拷貝(也就是10)

2)value被乘以3后等於30,但注意此時x的值仍為10!

3)這個方法結束后,參數變量value不再使用,被回收。

結論:當傳遞方法參數類型為基本數據類型(數字以及布爾值)時,一個方法是不可能修改一個基本數據類型的參數。

當然java中除了基本數據類型還有引用數據類型,也就是對象引用,那么對於這種數據類型又是怎么樣的情況呢?我們還是一樣先來看一個例子:

聲明一個User對象類型:

[java]  view plain  copy
 
 print?
  1. package com.zejian.test;  
  2. public class User {  
  3.     private String name;  
  4.     private int age;  
  5.     public User(String name, int age) {  
  6.         this.name=name;  
  7.         this.age=age;  
  8.     }  
  9.     public String getName() {  
  10.         return name;  
  11.     }  
  12.     public void setName(String name) {  
  13.         this.name = name;  
  14.     }  
  15.     public int getAge() {  
  16.         return age;  
  17.     }  
  18.     public void setAge(int age) {  
  19.         this.age = age;  
  20.     }  
  21. }  

執行類如下:

 

[java]  view plain  copy
 
 print?
  1. package com.zejian.test;  
  2. /** 
  3.  * java中的按值調用 
  4.  * @author zejian 
  5.  */  
  6. public class CallByValue {  
  7.     private static User user=null;  
  8.     public static void updateUser(User student){  
  9.         student.setName("Lishen");  
  10.         student.setAge(18);  
  11.     }  
  12.       
  13.       
  14.     public static void main(String[] args) {  
  15.         user = new User("zhangsan",26);  
  16.         System.out.println("調用前user的值:"+user.toString());  
  17.         updateUser(user);  
  18.         System.out.println("調用后user的值:"+user.toString());  
  19.     }  
  20. }  

 

運行結果如下:

調用前user的值:User [name=zhangsan, age=26]

調用后user的值:User [name=Lishen, age=18]

很顯然,User的值被改變了,也就是說方法參數類型如果是引用類型的話,引用類型對應的值將會被修改,下面我們來分析一下這個過程:

過程分析:

1)student變量被初始化為user值的拷貝,這里是一個對象的引用。

2)調用student變量的set方法作用在這個引用對象上,user和student同時引用的User對象內部值被修改。

3)方法結束后,student變量不再使用,被釋放,而user還是沒有變,依然指向User對象。

結論:當傳遞方法參數類型為引用數據類型時,一個方法將修改一個引用數據類型的參數所指向對象的值。

雖然到這里兩個數據類型的傳遞都分析完了,也明白的基本數據類型的傳遞和引用數據類型的傳遞區別,前者將不會修改原數據的值,而后者將會修改引用所指向對象的值。可通過上面的實例我們可能就會覺得java同時擁有按值調用和按引用調用啊,可惜的是這樣的理解是有誤導性的,雖然上面引用傳遞表面上體現了按引用調用現象,但是java中確實只有按值調用而沒有按引用調用。到這里估計不少人都蒙逼了,下面我們通過一個反例來說明(回憶一下開頭我們所說明的按值調用與按引用調用的根本區別)。

[java]  view plain  copy
 
 print?
  1. package com.zejian.test;  
  2. /** 
  3.  * java中的按值調用 
  4.  * @author zejian 
  5.  */  
  6. public class CallByValue {  
  7.     private static User user=null;  
  8.     private static User stu=null;  
  9.       
  10.     /** 
  11.      * 交換兩個對象 
  12.      * @param x 
  13.      * @param y 
  14.      */  
  15.     public static void swap(User x,User y){  
  16.         User temp =x;  
  17.         x=y;  
  18.         y=temp;  
  19.     }  
  20.       
  21.       
  22.     public static void main(String[] args) {  
  23.         user = new User("user",26);  
  24.         stu = new User("stu",18);  
  25.         System.out.println("調用前user的值:"+user.toString());  
  26.         System.out.println("調用前stu的值:"+stu.toString());  
  27.         swap(user,stu);  
  28.         System.out.println("調用后user的值:"+user.toString());  
  29.         System.out.println("調用后stu的值:"+stu.toString());  
  30.     }  
  31. }  

我們通過一個swap函數來交換兩個變量user和stu的值,在前面我們說過,如果是按引用調用那么一個方法可以修改傳遞引用所對應的變量值,也就是說如果java是按引用調用的話,那么swap方法將能夠實現數據的交換,而實際運行結果是:

 

調用前user的值:User [name=user, age=26]

調用前stu的值:User [name=stu, age=18]

調用后user的值:User [name=user, age=26]

調用后stu的值:User [name=stu, age=18]

我們發現user和stu的值並沒有發生變化,也就是方法並沒有改變存儲在變量user和stu中的對象引用。swap方法的參數x和y被初始化為兩個對象引用的拷貝,這個方法交換的是這兩個拷貝的值而已,最終,所做的事都是白費力氣罷了。在方法結束后x,y將被丟棄,而原來的變量user和stu仍然引用這個方法調用之前所引用的對象。

這個過程也充分說明了java程序設計語言對對象采用的不是引用調用,實際上是對象引用進行的是值傳遞,當然在這里我們可以簡單理解為這就是按值調用和引用調用的區別,而且必須明白即使java函數在傳遞引用數據類型時,也只是拷貝了引用的值罷了,之所以能修改引用數據是因為它們同時指向了一個對象,但這仍然是按值調用而不是引用調用。

總結:

    • 一個方法不能修改一個基本數據類型的參數(數值型和布爾型)。

    • 一個方法可以修改一個引用所指向的對象狀態,但這仍然是按值調用而非引用調用。

    • 上面兩種傳遞都進行了值拷貝的過程。


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