Java经典问题：传值与传引用？

来源：互联网发布：类似帝国时代的网络编辑：程序博客网时间：2024/06/02 09:18

第一部分：

Java到底是传值还是传引用?相信很少有人能完全回答正确。通常的说法是：对于基本数据类型(整型、浮点型、字符型、布尔型等)，传值;对于引用类型(对象、数组)，传引用。基本类型传值，所有人都不会对此有疑义;问题出在引用类型上。

为引入正题，不妨先看看下面的例子，你能正确给出程序的运行结果嘛?

[java] view plaincopyprint?

public class Swap {
public Swap() {}
public static void main(String[] args) {
Changer c = new Changer();
String stra = " Mighty " ;
String strb = " Mouse " ;
c.swap(stra, strb);
System.out.println(stra + " " + strb);
String[] strArr = new String[ 2 ] ;
strArr[ 0 ] = stra;
strArr[ 1 ] = strb;
c.swap(strArr);
System.out.println(strArr[ 0 ] + " " + strArr[ 1 ]);
}
static class Changer {
public < T > void swap(T a, T b) {
T temp = a;
a = b;
b = temp;
}
public < T > void swap(T[] t) {
if (t.length < 2 ) {
System.out.println( " error! " );
return ;
}
T temp = t[ 0 ];
t[ 0 ] = t[ 1 ];
t[ 1 ] = temp;
}
}
}

上面程序的正确运行结果为：

Mighty Mouse

Mouse Mighty

你答对了嘛?

下面我们来分析一下：为什么会出现上面的运行结果?

为分析这个问题，我们必须对程序中的数据在内存中的布局有一定了解。上面main程序中和String相关的变量共有3个，其布局可以用下图所示：堆区中存放具体对象

当调用swap(stra, strb)函数时，传递的是引用类型stra、strb的拷贝值，因此函数中任何对参数的改变都不会影响到stra和strb的值;而调用swap(strArr)时，传递的是strArr的拷贝值，程序中对参数的任何改变仍然不会影响到strArr的值，然而swap(T[] t)中改变的并不是strArr的值，而是strArr[0]和strArr[1]的值，也就是引用类型strArr所指向的对象的值，因而strArr[0]和strArr[1]的值发生了变化。

从上面的分析，我们可以得出结论：对于引用类型，其实参数传递时仍然是按值传递的;当然，按引用传递也不是完全没有道理，只是参考对象不是引用类型本身，而是引用类型所指向的对象。

第二部分：如果上面的并没有让我们明白其中的道理，请往下看！

问题: 如果Java是用引用来传递的话，为什么交换函数（swap）不起作用呢？

回答: 你的问题引出了Java新手的常犯的错误。事实上，一些老手也很难搞清楚这些概念。

Java确实使用对象的引用来做计算的，所有的对象变量都是引用。但是，Java在向方法传递参数时传的不是引用，是值。

以 badSwap() 函数为例:

[java] view plaincopyprint?

public void badSwap(int var1, int var2)
{
int temp = var1;
var1 = var2;
var2 = temp;
}

当badSwap方法返回时，被当作参数传入的变量仍然保持了原来的值不变。如果我们把传入的int型变量改为Object型也是一样的，因为Java通过传值来传递引用的。现在,我们来看下是哪个地方搞的鬼:

[java] view plaincopyprint?

package com.zz.jquery;
import java.awt.Point;
public class Test {
public static void main(String [] args)
{
Point pnt1 = new Point(0,0);
Point pnt2 = new Point(0,0);
System.out.println("X: " + pnt1.x + " Y: " +pnt1.y);
System.out.println("X: " + pnt2.x + " Y: " +pnt2.y);
System.out.println(" ");
new Test().tricky(pnt1,pnt2);
System.out.println("X: " + pnt1.x + " Y:" + pnt1.y);
System.out.println("X: " + pnt2.x + " Y: " +pnt2.y);
}
public void tricky(Point arg1, Point arg2)
{
arg1.x = 100;
arg1.y = 100;
Point temp = arg1;
arg1 = arg2;
arg2 = temp;
}
}

执行这个函数,将得到以下输出:
———————————————————-
X: 0 Y: 0
X: 0 Y: 0

X: 100 Y: 100
X: 0 Y: 0
————————

即使是通过值传递，tricky函数依然成功地改变了pnt1的值。但是pnt1和pnt2的置换失败了。这正是最令人困惑的地方。在main()函数当中，pnt1和pnt2仅仅是对象的引用。当你向tricky()函数传递pnt1和pnt2参数时，Java仅仅向传递任何其他参数一样，通过传值来传递引用。这就意味着：传向函数的引用实际上是原始引用的副本。下面的图一展现了当Java传递对象给函数之后,两个引用指向了同一对象

图一: 当被传递给函数之后,一个对象至少存在两个引用

Java复制并传递了“引用”的值，而不是对象。因此，方法中对对象的计算是会起作用的，因为引用指向了原来的对象。但是因为方法中对象的引用是“副本”，所以对象交换就没起作用。如图2所示，交换动作只对方法中的引用副本起作用了，不影响方法外的引用。所以不好意思，方法被调用后，改变不了方法外的对象的引用。如果要对方法外的对象引用做交换，我们应该交换原始的引用，而不是它的副本。

图二: 只有传入函数的引用交换了,原始引用则没有

这里再附上一个demo：

[java] view plaincopyprint?

package com.zz.jquery;
public class TestObject {
public static void main(String [] args)
{
Person p1 = new Person();
Person p2 = new Person();
p1.setAge(10);
p2.setAge(11);
System.out.println("before-p1.age:"+ p1.getAge());
System.out.println("before-p2.age:"+ p2.getAge());
System.out.println(" ");
new TestObject().trickyObject(p1,p2);
System.out.println("after-p1.age:"+ p1.getAge());
System.out.println("after-p2.age:"+ p2.getAge());
}
public void trickyObject(Person p1, Person p2)
{
p1.setAge(12);
p2.setAge(13);
Person temp = p1;
p1 = p2;
p2 = temp;
System.out.println("trickyObject-p1.age:" + p1.getAge());
System.out.println("trickyObject-p2.age:" + p2.getAge());
System.out.println(" ");
}
}

输出结果：

before-p1.age:10
before-p2.age:11

trickyObject-p1.age:13
trickyObject-p2.age:12

after-p1.age:12
after-p2.age:13

0 0