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Java基本数据类型传递与引用传递的那点事

前言

今天在逛博客的时候看到了有意思的东西,下面代码会输出什么?

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public static void change(String s) {     
s = "123";
}

public static void main(String args[]) {
String s = "abc";
change(s);
System.out.println(s);
}

结果是abc
为什么?经过一番查找与理解,又学习到了…

捋一捋术语

Java的值传递和引用传递在面试中一般都会都被涉及到,今天我们就来聊聊这个问题,首先我们必须认识到这个问题一般是相对函数而言的,也就是java中的方法参数,那么我们先来回顾一下在程序设计语言中有关参数传递给方法(或函数)的两个专业术语:

  • 按值调用(call by value)
  • 按引用调用(call by reference)
    所谓的按值调用表示方法接收的是调用着提供的值,而按引用调用则表示方法接收的是调用者提供的变量地址(如果是C语言的话来说就是指针啦,当然java并没有指针的概念)。这里我们需要注意的是一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值,这句话相当重要,这是按值调用与引用调用的根本区别

基本数据类型的传递

前面说过java中并不存在引用调用,这点是没错的,因为java程序设计语言确实是采用了按值调用,即call by value。也就是说方法得到的是所有参数值的一个拷贝,方法并不能修改传递给它的任何参数变量的内容。下面来看一个例子:

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public class CallByValue {  

private static int x=10;

public static void updateValue(int value){
value = 3 * value;
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println("调用前x的值:"+x);
updateValue(x);
System.out.println("调用后x的值:"+x);
}

运行程序,结果如下:

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调用前x的值:10
调用后x的值:10

可以看到x的值并没有变化,接下来我们一起来看一下具体的执行过程:

分析:
1)value被初始化为x值的一个拷贝(也就是10)
2)value被乘以3后等于30,但注意此时x的值仍为10!
3)这个方法结束后,参数变量value不再使用,被回收。
结论:当传递方法参数类型为基本数据类型(数字以及布尔值)时,一个方法是不可能修改一个基本数据类型的参数

引用数据类型的传递

当然java中除了基本数据类型还有引用数据类型,也就是对象引用,那么对于这种数据类型又是怎么样的情况呢?还是一样先来看一个例子:
声明一个User对象类型:

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public class User {  
private String name;
private int age;
public User(String name, int age) {
this.name=name;
this.age=age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

执行类如下:

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public class CallByValue {  
private static User user=null;
public static void updateUser(User student){
student.setName("Lishen");
student.setAge(18);
}


public static void main(String[] args) {
user = new User("zhangsan",26);
System.out.println("调用前user的值:"+user.toString());
updateUser(user);
System.out.println("调用后user的值:"+user.toString());
}

运行结果如下:

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调用前user的值:User [name=zhangsan, age=26]
调用后user的值:User [name=Lishen, age=18]

很显然,User的值被改变了,也就是说方法参数类型如果是引用类型的话,引用类型对应的值将会被修改,下面我们来分析一下这个过程:

过程分析:
1)student变量被初始化为user值的拷贝,这里是一个对象的引用。
2)调用student变量的set方法作用在这个引用对象上,user和student同时引用的User对象内部值被修改。
3)方法结束后,student变量不再使用,被释放,而user还是没有变,依然指向User对象。
结论:当传递方法参数类型为引用数据类型时,一个方法将修改一个引用数据类型的参数所指向对象的值

再来举个例子

虽然到这里两个数据类型的传递都分析完了,也明白的基本数据类型的传递和引用数据类型的传递区别,前者将不会修改原数据的值,而后者将会修改引用所指向对象的值。可通过上面的实例我们可能就会觉得java同时拥有按值调用和按引用调用啊,可惜的是这样的理解是有误导性的,虽然上面引用传递表面上体现了按引用调用现象,但是java中确实只有按值调用而没有按引用调用。到这里估计不少人都蒙逼了,下面我们通过一个反例来说明(回忆一下开头我们所说明的按值调用与按引用调用的根本区别)。

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public class CallByValue {  
private static User user=null;
private static User stu=null;

/**
* 交换两个对象
* @param x
* @param y
*/
public static void swap(User x,User y){
User temp =x;
x=y;
y=temp;
}


public static void main(String[] args) {
user = new User("user",26);
stu = new User("stu",18);
System.out.println("调用前user的值:"+user.toString());
System.out.println("调用前stu的值:"+stu.toString());
swap(user,stu);
System.out.println("调用后user的值:"+user.toString());
System.out.println("调用后stu的值:"+stu.toString());
}

我们通过一个swap函数来交换两个变量user和stu的值,在前面我们说过,如果是按引用调用那么一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,也就是说如果java是按引用调用的话,那么swap方法将能够实现数据的交换,而实际运行结果是:

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调用前user的值:User [name=user, age=26]
调用前stu的值:User [name=stu, age=18]
调用后user的值:User [name=user, age=26]
调用后stu的值:User [name=stu, age=18]

我们发现user和stu的值并没有发生变化,也就是方法并没有改变存储在变量user和stu中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的拷贝,这个方法交换的是这两个拷贝的值而已,最终,所做的事都是白费力气罢了。在方法结束后x,y将被丢弃,而原来的变量user和stu仍然引用这个方法调用之前所引用的对象。

这个过程也充分说明了java程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上是对象引用进行的是值传递,当然在这里我们可以简单理解为这就是按值调用和引用调用的区别,而且必须明白即使java函数在传递引用数据类型时,也只是拷贝了引用的值罢了,之所以能修改引用数据是因为它们同时指向了一个对象,但这仍然是按值调用而不是引用调用。
总结:

  • 一个方法不能修改一个基本数据类型的参数(数值型和布尔型)
  • 一个方法可以修改一个引用所指向的对象状态,但这仍然是按值调用而非引用调用
  • 上面两种传递都进行了值拷贝的过程

最后

参考
http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/51192130
http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/70089977

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Author:ookamiAntD Yang
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