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JAVA笔试面试必考题系列(五)——传了值还是传了引用?

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JAVA面试题解惑系列(五)——传了值还是传了引用?

关键字: java 面试题 值传递 引用传递

作者:臧圩人(zangweiren)
网址:http://zangweiren.iteye.com

>>>转载请注明出处!<<<

JAVA中的传递都是值传递吗?有没有引用传递呢?

在回答这两个问题前,让我们首先来看一段代码:
Java代码 复制代码
  1. public class ParamTest {   
  2.     // 初始值为0   
  3.     protected int num = 0;   
  4.   
  5.     // 为方法参数重新赋值   
  6.     public void change(int i) {   
  7.         i = 5;   
  8.     }   
  9.   
  10.     // 为方法参数重新赋值   
  11.     public void change(ParamTest t) {   
  12.         ParamTest tmp = new ParamTest();   
  13.         tmp.num = 9;   
  14.         t = tmp;   
  15.     }   
  16.   
  17.     // 改变方法参数的值   
  18.     public void add(int i) {   
  19.         i += 10;   
  20.     }   
  21.   
  22.     // 改变方法参数属性的值   
  23.     public void add(ParamTest pt) {   
  24.         pt.num += 20;   
  25.     }   
  26.   
  27.     public static void main(String[] args) {   
  28.         ParamTest t = new ParamTest();   
  29.   
  30.         System.out.println("参数--基本类型");   
  31.         System.out.println("原有的值:" + t.num);   
  32.         // 为基本类型参数重新赋值   
  33.         t.change(t.num);   
  34.         System.out.println("赋值之后:" + t.num);   
  35.         // 为引用型参数重新赋值   
  36.         t.change(t);   
  37.         System.out.println("运算之后:" + t.num);   
  38.   
  39.         System.out.println();   
  40.   
  41.         t = new ParamTest();   
  42.         System.out.println("参数--引用类型");   
  43.         System.out.println("原有的值:" + t.num);   
  44.         // 改变基本类型参数的值   
  45.         t.add(t.num);   
  46.         System.out.println("赋引用后:" + t.num);   
  47.         // 改变引用类型参数所指向对象的属性值   
  48.         t.add(t);   
  49.         System.out.println("改属性后:" + t.num);   
  50.     }   
  51. }  
public class ParamTest {
	// 初始值为0
	protected int num = 0;

	// 为方法参数重新赋值
	public void change(int i) {
		i = 5;
	}

	// 为方法参数重新赋值
	public void change(ParamTest t) {
		ParamTest tmp = new ParamTest();
		tmp.num = 9;
		t = tmp;
	}

	// 改变方法参数的值
	public void add(int i) {
		i += 10;
	}

	// 改变方法参数属性的值
	public void add(ParamTest pt) {
		pt.num += 20;
	}

	public static void main(String[] args) {
		ParamTest t = new ParamTest();

		System.out.println("参数--基本类型");
		System.out.println("原有的值:" + t.num);
		// 为基本类型参数重新赋值
		t.change(t.num);
		System.out.println("赋值之后:" + t.num);
		// 为引用型参数重新赋值
		t.change(t);
		System.out.println("运算之后:" + t.num);

		System.out.println();

		t = new ParamTest();
		System.out.println("参数--引用类型");
		System.out.println("原有的值:" + t.num);
		// 改变基本类型参数的值
		t.add(t.num);
		System.out.println("赋引用后:" + t.num);
		// 改变引用类型参数所指向对象的属性值
		t.add(t);
		System.out.println("改属性后:" + t.num);
	}
}

这段代码的运行结果如下:
  1. 参数--基本类型
  2. 原有的值:0
  3. 赋值之后:0
  4. 运算之后:0
  5. 参数--引用类型
  6. 原有的值:0
  7. 赋引用后:0
  8. 改属性后:20

从上面这个直观的结果中我们很容易得出如下结论:
  1. 对于基本类型,在方法体内对方法参数进行重新赋值,并不会改变原有变量的值。
  2. 对于引用类型,在方法体内对方法参数进行重新赋予引用,并不会改变原有变量所持有的引用。
  3. 方法体内对参数进行运算,不影响原有变量的值。
  4. 方法体内对参数所指向对象的属性进行运算,将改变原有变量所指向对象的属性值。

上面总结出来的不过是我们所看到的表面现象。那么,为什么会出现这样的现象呢?这就要说到值传递和引用传递的概念了。这个问题向来是颇有争议的。

大家都知道,在JAVA中变量有以下两种:
  1. 基本类型变量,包括char、byte、short、int、long、float、double、boolean。
  2. 引用类型变量,包括类、接口、数组(基本类型数组和对象数组)。

当基本类型的变量被当作参数传递给方法时,JAVA虚拟机所做的工作是把这个值拷贝了一份,然后把拷贝后的值传递到了方法的内部。因此在上面的例子中,我们回头来看看这个方法:
Java代码 复制代码
  1. // 为方法参数重新赋值   
  2. public void change(int i) {   
  3.     i = 5;   
  4. }  
	// 为方法参数重新赋值
	public void change(int i) {
		i = 5;
	}

在这个方法被调用时,变量i和ParamTest型对象t的属性num具有相同的值,却是两个不同变量。变量i是由JAVA虚拟机创建的作用域在change(int i)方法内的局部变量,在这个方法执行完毕后,它的生命周期就结束了。在JAVA虚拟机中,它们是以类似如下的方式存储的:

很明显,在基本类型被作为参数传递给方式时,是值传递,在整个过程中根本没有牵扯到引用这个概念。这也是大家所公认的。对于布尔型变量当然也是如此,请看下面的例子:
Java代码 复制代码
  1. public class BooleanTest {   
  2.     // 布尔型值   
  3.     boolean bool = true;   
  4.   
  5.     // 为布尔型参数重新赋值   
  6.     public void change(boolean b) {   
  7.         b = false;   
  8.     }   
  9.   
  10.     // 对布尔型参数进行运算   
  11.     public void calculate(boolean b) {   
  12.         b = b && false;   
  13.         // 为了方便对比,将运算结果输出   
  14.         System.out.println("b运算后的值:" + b);   
  15.     }   
  16.   
  17.     public static void main(String[] args) {   
  18.         BooleanTest t = new BooleanTest();   
  19.   
  20.         System.out.println("参数--布尔型");   
  21.         System.out.println("原有的值:" + t.bool);   
  22.         // 为布尔型参数重新赋值   
  23.         t.change(t.bool);   
  24.         System.out.println("赋值之后:" + t.bool);   
  25.   
  26.         // 改变布尔型参数的值   
  27.         t.calculate(t.bool);   
  28.         System.out.println("运算之后:" + t.bool);   
  29.     }   
  30. }  
public class BooleanTest {
	// 布尔型值
	boolean bool = true;

	// 为布尔型参数重新赋值
	public void change(boolean b) {
		b = false;
	}

	// 对布尔型参数进行运算
	public void calculate(boolean b) {
		b = b && false;
		// 为了方便对比,将运算结果输出
		System.out.println("b运算后的值:" + b);
	}

	public static void main(String[] args) {
		BooleanTest t = new BooleanTest();

		System.out.println("参数--布尔型");
		System.out.println("原有的值:" + t.bool);
		// 为布尔型参数重新赋值
		t.change(t.bool);
		System.out.println("赋值之后:" + t.bool);

		// 改变布尔型参数的值
		t.calculate(t.bool);
		System.out.println("运算之后:" + t.bool);
	}
}

输出结果如下:
  1. 参数--布尔型
  2. 原有的值:true
  3. 赋值之后:true
  4. b运算后的值:false
  5. 运算之后:true

那么当引用型变量被当作参数传递给方法时JAVA虚拟机又是怎样处理的呢?同样,它会拷贝一份这个变量所持有的引用,然后把它传递给JAVA虚拟机为方法创建的局部变量,从而这两个变量指向了同一个对象。在篇首所举的示例中,ParamTest类型变量t和局部变量pt在JAVA虚拟机中是以如下的方式存储的:

有一种说法是当一个对象或引用类型变量被当作参数传递时,也是值传递,这个值就是对象的引用,因此JAVA中只有值传递,没有引用传递。还有一种说法是引用可以看作是对象的别名,当对象被当作参数传递给方法时,传递的是对象的引用,因此是引用传递。这两种观点各有支持者,但是前一种观点被绝大多数人所接受,其中有《Core Java》一书的作者,以及JAVA的创造者James Gosling,而《Thinking in Java》一书的作者Bruce Eckel则站在了中立的立场上。

我个人认为值传递中的值指的是基本类型的数值,即使对于布尔型,虽然它的表现形式为true和false,但是在栈中,它仍然是以数值形式保存的,即0表示false,其它数值表示true。而引用是我们用来操作对象的工具,它包含了对象在堆中保存地址的信息。即使在被作为参数传递给方法时,实际上传递的是它的拷贝,但那仍是引用。因此,用引用传递来区别与值传递,概念上更加清晰。

最后我们得出如下的结论:
  1. 基本类型和基本类型变量被当作参数传递给方法时,是值传递。在方法实体中,无法给原变量重新赋值,也无法改变它的值。
  2. 对象和引用型变量被当作参数传递给方法时,在方法实体中,无法给原变量重新赋值,但是可以改变它所指向对象的属性。至于到底它是值传递还是引用传递,这并不重要,重要的是我们要清楚当一个引用被作为参数传递给一个方法时,在这个方法体内会发生什么。
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