在閱讀本文之前,根據自己的經驗和理解,大家可以先思考并選擇一下Java函數的參數傳遞方式:
A. 是按值傳遞的?
B. 按引用傳遞的?
C. 部分按值部分按引用?
此處暫不宣布正確答案,我們通過一個簡單的例子讓大家自己找答案:
1. 先定義一個類型Value
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public static class Value { private String value = "value" ; public String getValue() { return value; } public void setValue(String value) { this .value = value; } } |
2. 寫兩個函數newValue和modifyValue:newValue會將入參指向一個新的對象,modifyValue會調用入參的setValue方法修改對象的value值。
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public static void newValue(Value value) { value = new Value(); value.setValue( "new value" ); System.out.println( "In newValue, HashCode = " + value.hashCode() + ", value = " + value.getValue()); } public static void modifyValue(Value value) { value.setValue( "new value" ); System.out.println( "In modifyValue, HashCode = " + value.hashCode() + ", value = " + value.getValue()); } |
3. 簡單的測試代碼
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public static void main(String[] args) { Value value1 = new Value(); System.out.println( "Before modify, HashCode = " + value1.hashCode() + ", value = " + value1.getValue()); // 將value1指向新的Value對象 newValue(value1); System.out.println( "After modify, HashCode = " + value1.hashCode() + ", value = " + value1.getValue() + "\n" ); Value value2 = new Value(); System.out.println( "Before modify, HashCode = " + value2.hashCode() + ", value = " + value2.getValue()); // 使用object的set方法,修改對象的內部值 modifyValue(value2); System.out.println( "After modify, HashCode = " + value2.hashCode() + ", value = " + value2.getValue()); } |
4. 執行結果日志:
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Before modify, HashCode = 12677476, value = value In newValue, HashCode = 33263331, value = new value After modify, HashCode = 12677476, value = value Before modify, HashCode = 6413875, value = value In modifyValue, HashCode = 6413875, value = new value After modify, HashCode = 6413875, value = new value |
5. 結果分析:
上述代碼這是非常常見的一種編程模式:在外圍定義|保存|獲取一個值或對象,將這個對象作為參數傳入一個方法,在方法中修改對象的屬性、行為。但兩個方法newValue和modifyValue的修改方式不一樣,在方法調用之后,該對象在外圍看來也有很大的差別!如何理解這種差異呢?先溫故一下按值傳遞、按引用傳遞的概念:
* 按值傳遞意味著當將一個參數傳遞給一個函數時,函數接收的是原始值的一個副本。因此,如果函數修改了該參數,僅改變副本,而原始值保持不變。
* 按引用傳遞意味著當將一個參數傳遞給一個函數時,函數接收的是原始值的內存地址,而不是值的副本。因此,如果函數修改了該參數,參數的原始值(函數塊之外的調用代碼中)也隨之改變。
正確的答案:A——Java函數是按值傳遞參數的!
分析一下日志:
* 第一段日志輸出,value1參數在newValue方法內部被改為指向新對象,并輸出了新對象的hashCode和value值,但跳出newValue方法域之后,在main方法中的value1沒有發生任何變化,這符合按值傳遞的定義和特點;如果是按引用傳遞,value1在調用newValue(Value value)方法之后,應該是發生變化的。
* 第二段日志輸出,value2在modifyValue方法內部進行了setValue操作,hashCode不變而value被修改,離開modifyValue方法域之后,在main方法中value2確實發生了變更。使用過C++的人容易將這種現象理解為:按引用傳遞函數參數!因為這跟C++中的按引用傳遞像極了!但這里恰恰是最容易陷入誤區的地方!
兩段日志的不同現象背后所隱藏的是原理是:Java語言是按值傳遞參數,按引用傳遞對象的;Java中所操作的對象其實都是操作對象的引用,object本身保存在“堆”中,而對象的“引用“保存在寄存器或“棧”中。
偽代碼描述一下newValue方法和modifyValue方法的不同之處:
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newValue{ Value_ref2 = value_ref1; // 按值傳入引用value_ref1,得到value_ref1的副本 value_obj2 = new Value(); // value_obj2被創建、初始化在“堆“中 value_ref2 -> value_obj2; // value_ref2 指向value_obj2 value_ref2 ->value_obj2.setValue(“xxx”); // value_obj2 的value被修改 printValueObj2(); // 此處打印的是obj2的值 } modifyValue{ Value_ref2 = value_ref1; // 按值傳入引用value_ref1,得到value_ref1的副本 value_ref2 ->value_obj1.setValue(“xxx”); // value_obj1 的value被修改 printValueObj1(); // 此處打印的是obj1的值 } |
夠清楚了吧!value1_ref1在作為參數傳入函數的時候,首先被復制了一份副本value1_ref2供函數域使用,此時這兩個ref都是指向同一個value_obj; newObject函數中的代碼[ value = new Value(); ] 其實是將value1_ref1指向了一個新的對象value_obj2;在這之后的set操作都是對新對象的操作;modifyValue函數是通過set方法直接操作value_obj1,這是跟newValue函數的不同之處。
通過值傳遞參數
調用一個方法時候需要提供參數,你必須按照參數列表指定的順序提供。
例如,下面的方法連續n次打印一個消息:
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public static void nPrintln(String message, int n) { for ( int i = 0 ; i < n; i++) System.out.println(message); } |
示例
下面的例子演示按值傳遞的效果。
該程序創建一個方法,該方法用于交換兩個變量。
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public class TestPassByValue { public static void main(String[] args) { int num1 = 1 ; int num2 = 2 ; System.out.println( "Before swap method, num1 is " + num1 + " and num2 is " + num2); // 調用swap方法 swap(num1, num2); System.out.println( "After swap method, num1 is " + num1 + " and num2 is " + num2); } /** 交換兩個變量的方法 */ public static void swap( int n1, int n2) { System.out.println( "\tInside the swap method" ); System.out.println( "\t\tBefore swapping n1 is " + n1 + " n2 is " + n2); // 交換 n1 與 n2的值 int temp = n1; n1 = n2; n2 = temp; System.out.println( "\t\tAfter swapping n1 is " + n1 + " n2 is " + n2); } } |
以上實例編譯運行結果如下:
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Before swap method, num1 is 1 and num2 is 2 Inside the swap method Before swapping n1 is 1 n2 is 2 After swapping n1 is 2 n2 is 1 After swap method, num1 is 1 and num2 is 2 |
傳遞兩個參數調用swap方法。有趣的是,方法被調用后,實參的值并沒有改變。