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Java方法中使用的是值传递(pass-by-value)!

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   实在看不下去网上的一些面试题,很多都是错的答案。例如像今天这个问题:java方法用的是值传递还是引用传递。你在blogjava上还能搜到不同的答案呢。最近有空就翻译了一篇国外的文章,很多东西不能只看答案,而不知其所以然。第一次翻译文章,博友多指教。
    重申:对于原始类型(primitive type也译为值类型),是通过拷贝一个相同的值传给java方法的参数的;而对于引用类型(reference type),就是对象,是通过拷贝一个相同的应用或地址传给java方法的参数的。业界都统称这是pass-by-value(值传递),这里是翻译一篇 国外的文章来说明为什么java中的值传递比较特别。
    java中值传递比较特别,也比较有争议,所以重要的是要理解它的原理。推荐Java程序员都去读《Effective java》。


    原文地址:http://java.sun.com/developer/JDCTechTips/2001/tt1009.html
    另一篇写的比较好的文章(英文):http://www.brpreiss.com/books/opus5/html/page590.html
    blogjava上前辈的文章:http://www.blogjava.net/zygcs/archive/2008/10/05/232438.html

实际参数是如何传递到 java 方法的

HOW ARGUMENTS ARE PASSED TO JAVA METHODS

Suppose you're doing some Java programming, and you have a simple program like this:

假如你正在编写 java 程序,然后你写了以下一个程序:

 1  public   class  CallDemo1 {
 2           static   void  f( int  arg1) {
 3              arg1  =   10 ;
 4          }
 5      
 6           public   static   void  main(String args[]) {
 7               int  arg1;
 8      
 9              arg1  =   5 ;
10      
11              f(arg1);
12      
13              System.out.println( " arg1 =  "   +  arg1);
14          }
15      }
16  

In the main method, the variable arg1 is given the value 5, and then passed as an argument to the method f . This method declares a parameter of the same name, arg1 , used to access the argument.

main 方法中,变量 arg1 赋值 5 ,然后作为实际参数传递到方法 f 。这个方法声明一个相同名字的形式参数 arg1 ,被用于访问实际参数

What happens when you run this simple program? The method f modifies the value of arg1 , so what value gets printed, 5 or 10? It turns out that 5 is the right answer. This implies that setting arg1 to 10 in method f has no effect outside of the method.

当你执行这个程序会发生什么事情呢?方法 f 修改了 arg1 的值,所以会打印什么呢, 5 还是 10 ?这里 5 是正确的答案。这就意味着在方法 f 中,将 arg1 设为 10 并不影响到方法的外部。

Why does it work this way? The answer has to do with the distinction between the pass-by-value and pass-by-reference approaches to passing arguments to a method. The Java language uses pass-by-value exclusively. Before explaining what this means, let's look at an example of pass-by-reference, using C++ code:

为什么呢?答案在于区分使用“值传递”方式和“引用传递”方式给方法传递参数。 Java 语言使用与众不同的“值传递”方式。在解释它的意思之前,让我们看看以下一个值传递的例子,这是用 C++ 写的。

 1  #include  < iostream >
 2      
 3       using   namespace  std;
 4      
 5       void  f( int  arg1,  int &  arg2)
 6      {
 7          arg1  =   10 ;
 8          arg2  =   10 ;
 9      }
10      
11       int  main()
12      {
13           int  arg1, arg2;
14      
15          arg1  =   5 ;
16          arg2  =   5 ;
17      
18          f(arg1, arg2);
19      
20          cout  <<   " arg1 =  "   <<  arg1  <<   "  arg2 =  " <<  arg2  <<  endl;
22      }
23  

Function f has two parameters. The first parameter is a pass-by-value parameter, the second a pass-by-reference one. When you run this program, the first assignment in function f has no effect in the caller (the main function). But the second assignment does, in fact, change the value of arg2 in main . The & in int& says that arg2 is a pass-by-reference parameter. This particular example has no equivalent in Java programming.

函数 f 有两个形参。第一个是值传递,第二个是引用传递。当你运行这个程序的时候,第一个参数赋值不影响调用者( main 函数)。但是第二个参数赋值却会,事实上,修改了 main arg2 的值。在 int& 中的 & 表示 arg2 是一个引用传递的形参。这个特别的例子与 java 有所不同

So what does pass-by-value actually mean? To answer this, it's instructive to look at some JVM1 bytecodes that result from the following two commands:

那值传递到底是什么意思 ? 要回答这个问题,有需要看一下运行以下两行命令后的 JVM 的字节码

    javac CallDemo1.java

    javap -c -classpath . CallDemo1

Here is an excerpt from the output:

这里是输出的片段:

 Method  void  f( int )

        
0  bipush  10

        
2  istore_0

        
3   return

    Method 
void  main(java.lang.String[])

        
0  iconst_5

        
1  istore_1

        
2  iload_1

        
3  invokestatic # 2   < Method  void  f( int ) >


In the main method, the instruction iconst_5 pushes the value 5 onto the operand stack of the Java virtual machine. This value is then stored in the second local variable ( arg1 , with args as the first local variable). iload_1 pushes the value of the second local variable onto the operand stack, where it will serve as an argument to the called method.

main 方法中, iconst_5 指令将值 5 压入 JVM 的操作数堆栈( operand stack )。然后这个值随后存储第二个本地变量( arg1 的值存在第一个本地变量处)。 iload_1 指令将第二个本地变量的值再压入操作数堆栈,作为被调用方法的形参。

Then the method f is invoked using the invokestatic instruction. The argument value is popped from the stack, and is used to create a stack frame for the called method. This stack frame represents the local variables in f , with the method parameter ( arg1 ) as the first of the local variables.

然后方法 f 通过 invokestatic 指令调用。形参的值出栈,被用于为被调用的方法创建一个栈框架( stack frame )。这个栈框架表示所有 f 中的所有本地变量,而 arg1 实参将作为栈框架内的第一个本地变量。

What this means is that the parameters in a method are copies of the argument values passed to the method. If you modify a parameter, it has no effect on the caller. You are simply changing the copy's value in the stack frame that is used to hold local variables. There is no way to "get back" at the arguments in the calling method. So assigning to arg1 in f does not change arg1 in main . Also, the arg1 variables in f and in main are unrelated to each other, except that arg1 in f starts with a copy of the value of arg1 in main. The variables occupy different locations in memory, and the fact that they have the same name is irrelevant.

这里的的意思是形式参数作为实际参数的拷贝,被传入方法当中。如果你(在方法体内)修改了一个实际参数,它并不影响调用者,你只是修改了栈框架内的拷贝而已。不可能在调用方法中“取回”实参的值。因此在 f 中给 arg1 赋值不会改变 main 中的 arg1 ,而且这两个 arg1 毫无关联,除了 main 中的 arg1 f 中的 arg1 的一个拷贝之外。这两个变量存在内存的不同区域,事实上虽然它们有同样的名字,但是毫不相干。

By contrast, a pass-by-reference parameter is implemented by passing the memory address of the caller's argument to the called function. The argument address is copied into the parameter. The parameter contains an address that references the argument's memory location so that changes to the parameter actually change the argument value in the caller. In low-level terms, if you have the memory address of a variable, you can change the variable's value at will.

对比值传递,引用传递的参数是指传递调用者实参的内存地址给被调用的函数。实参地址拷贝给形参。形参指向了实参的内存区域,所以对形参的修改同样会修改到实参。从底层的角度来说,你可以任意修改变量的值,只要你有该变量的内存地址。

The discussion of argument passing is complicated by the fact that the term "reference" in pass-by-reference means something slightly different than the typical use of the term in Java programming. In Java, the term reference is used in the context of object references. When you pass an object reference to a method, you're not using pass-by-reference, but pass-by-value. In particular, a copy is made of the object reference argument value, and changes to the copy (through the parameter) have no effect in the caller. Let's look at a couple of examples to clarify this idea:

关于参数传递的讨论会复杂化,这是因为以上引用传递中的术语“引用”与 Java 编程中使用的(术语)存在微妙的区别。在 java 中,术语“引用”用于对象所有引用的上下文。当你给方法传递一个对象引用,你并不是使用引用传递,更像是值传递。尤其是,这样会拷贝一份实际参数的对象引用,(通过形参)对该拷贝的修改不会影响到调用者。让我们用以下两个例子来证明这个观点。

 

 1  class  A {
 2  
 3           public   int  x;
 4  
 5          A( int  x) {
 6               this .x  =  x;
 7          }
 8  
 9           public  String toString() {
10               return  Integer.toString(x);
11          }
12  
13      }
14  
15       public   class  CallDemo2 {
16  
17           static   void  f(A arg1) {
18              arg1  =   null ;
19          }
20  
21           public   static   void  main(String args[]) {
22              A arg1  =   new  A( 5 );
23              f(arg1);
24              System.out.println( " arg1 =  "   +  arg1);
25          }
26  
27      }

In this example, a reference to an A object is passed to f . Setting arg1 to null in f has no effect on the caller, just as in the previous example. The value 5 gets printed. The caller passes a copy of the object reference value ( arg1 ), not the memory address of arg1 . So the called method cannot get back at arg1 and change it.

在这个例子中, A 的引用传递给 f。 arg1 设置为 null 不影响调用者,就像前一个例子一样。程序会打印 5 。调用者传递一份对象引用( arg1 )的拷贝,而不是 arg1 的内存地址。所以调用方法无法取回到(调用者的) arg1 变量并修改它。

Here's another example:

 

 1  class  A {
 2  
 3           public   int  x;
 4  
 5           public  A( int  x) {
 6               this .x  =  x;
 7          }
 8  
 9           public  String toString() {
10               return  Integer.toString(x);
11          }
12  
13      }
14  
15     
16  
17       public   class  CallDemo3 {
18  
19           static   void  f(A arg1) {
20              arg1.x  =   10 ;
21          }
22  
23           public   static   void  main(String args[]) {
24              A arg1  =   new  A( 5 );
25              f(arg1);
26              System.out.println( " arg1 =  "   +  arg1);
27          }
28  
29      }



What gets printed here is 10 . How can that be? You've already seen that there's no way to change the caller's version of arg1 in the called method. But this code shows that the object referenced by arg1 can be changed. Here, the calling method and the called method have an object in common, and both methods can change the object. In this example, the object reference ( arg1 ) is passed by value. Then a copy of it is made into the stack frame for f . But both the original and the copy are object references, and they point to a common object in memory that can be modified.

这个例子会打印 10 。为什么呢 ? 通过之前那个例子,你已经知道无法改变在调用方法中修改(实参) arg1 。但是这里的代码显示 arg1 能够被修改。这里调用方法和被调用方法有个共同的对象,两个方法都能修改这个对象。在这个例子中,对象的引用( arg1 )是值传递。他的一个拷贝被加入到 f 的栈框架。但是原来的和拷贝的对象都是对象引用,它们指向相同的内存区域中的对象,因此可以修改。

In Java programming, it's common to say things like "a String object is passed to method f " or "an array is passed to method g ." Technically speaking, objects and arrays are not passed. Instead, references or addresses to them are passed. For example, if you have a Java object containing 25 integer fields, and each field is 4 bytes, then the object is approximately 100 bytes long. But when you pass this object as an argument to a method, there is no actual copy of 100 bytes. Instead, a pointer, reference, or address of the object is passed. The same object is referenced in the caller and the called method. By contrast, in a language like C++, it's possible to pass either an actual object or a pointer to the object.

java 编程中,经常可以听到“一个 String 对象被传递到方法 f ”或者“一个数组被传到方法 g ”。从技术上来说,不是传递一些对象或数组,而是传递引用或地址。例如,如果你有一个 java 对象包含 25 个整型的属性,每个属性占 4 字节,那这个对象大约是占 100 字节。但是作为形式参数传递的时候,不会拷贝 100 字节。而是传递一个指针、引用或地址。这样调用者和被调用的方法都指向同一个对象。对比而言,与 C++ 类似的语言,它可以传递真实的对象,也可以传递该对象的指针。

What are the implications of pass-by-value? One is that when you pass objects or arrays, the calling method and the called method share the objects, and both can change the object. So you might want to employ defensive copying techniques, as described in the September 4, 2001 Tech Tip, "Making Defensive Copies of Objects "

那什么是隐含的值传递呢?其一是当你传递对象或数组,由调用方法和被调用方法共享,双方都可修改对象。因此你可能想请入保护性拷贝技术,就像 2001 9 4 日技术贴士“使用保护性拷贝技术。”

You can fix the case above, where the called method modifies an object, by making the class immutable. An immutable class is one whose instances cannot be modified. Here's how you to do this:

你可以 修正以上的例子,当被调用方法修改一个对象时,让这个类成为不可变的。一个不可变类是指其实例不可修改的类。这里教你怎样去定义它。

 

<!--<br /> <br /> Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br /> http://www.CodeHighlighter.com/<br /> <br /> --> 1  final   class  A {
 2  
 3           private   final   int  x;
 4  
 5           public  A( int  x) {
 6               this .x  =  x;
 7          }
 8  
 9           public  String toString() {
10               return  Integer.toString(x);
11          }
12      }
13  
14     
15  
16       public   class  CallDemo4 {
17  
18           static   void  f(A arg1) {
19               // arg1.x = 10;
20          }
21  
22           public   static   void  main(String args[]) {
23              A arg1  =   new  A( 5 );
24              f(arg1);
25              System.out.println( " arg1 =  "   +  arg1);
26  
27          }
28  
29      }



The printed result is 5 . Now uncomment the modification of A in f and recompile the program. Notice that it results in a compile error. You have made A immutable, so it can't be legally modified by f .

打印结果是 5 ,现在去掉 CallDemo4 f 方法内的注释和重新编译。注意它会编译出错。因为你已经让 A 不可变了,所以 f 不能合法修改它。

Another implication of pass-by-value is that you can't use method parameters to return multiple values from a method, unless you pass in a mutable object reference or array, and let the method modify the object. There are other ways of returning multiple values, such as returning an array from the method, or creating a specialized class and returning an instance of it.

另一个隐含的值传递是你不能利用方法的形参在一个方法中返回多个值,除非你传入一个不可变对象引用或数组,然后让方法修改该对象。还有另外的方式返回多个值,例如从方法中返回一个数组,或者创建一个特别定义的类的实例。

For more information about how arguments are passed to Java Methods, see Section 1.8.1, Invoking a Method, and section 2.6.4, Parameter Values, in "The Java Programming Language Third Edition " by Arnold, Gosling, and Holmes. Also see item 13, Favor immutability, and item 24, Make defensive copies when needed, in "Effective Java Programming Language Guide " by Joshua

想知道更多关于 Java 方法中的实际参数的传递的信息,请看 Arnold, Gosling, and Holmes 的《 The Java Programming Language Third Edition 》中的 1.8.1 节“ Invoking a Method ”和 2.6.4 节“ Parameter Values ”。还有 Joshua 的《 Effective Java Programming Language Guide 条款 13 Favor immutability ”和 24 Make defensive copies when needed ”。

 

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    【项目资源】: 物联网项目适用于从基础到高级的各种项目,特别是在性能要求较高的场景中,比如操作系统开发、嵌入式编程和底层系统编程。如果您是初学者,可以从简单的控制台程序开始练习;如果是进阶开发者,可以尝试涉及硬件或网络的项目。 【项目质量】: 所有源码都经过严格测试,可以直接运行。 功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】: 适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。 可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】: 项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。 对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】: 有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。 鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。 # 注意 1. 本资源仅用于开源学习和技术交流。不可商用等,一切后果由使用者承担。 2. 部分字体以及插图等来自网络,若是侵权请联系删除。

    【光子晶体模拟】基于COMSOL弱形式PDE的三维光子晶体能带结构计算与优化:电磁场切向连续性处理及带隙分析系统设计使用COMSOL

    内容概要:本文详细介绍了使用COMSOL Multiphysics的弱形式接口对三维光子晶体进行数值模拟的方法和技巧。文章通过具体的代码示例,解释了如何构建光子晶体的介电常数分布、设置弱形式PDE、处理电磁场切向连续性、应用Floquet周期边界条件以及特征值求解等关键步骤。特别强调了弱形式接口相比传统物理场接口的优势,如灵活性和对复杂边界的处理能力。文中还分享了一些实用的经验和注意事项,如布洛赫边界条件的实现、特征值求解器参数的优化配置以及网格划分的技巧。 适合人群:具备一定电磁学和数值模拟基础的研究人员或工程师,尤其是对光子晶体仿真感兴趣的读者。 使用场景及目标:①理解并掌握COMSOL弱形式接口在光子晶体仿真中的应用;②学习如何通过弱形式设置处理复杂的电磁场问题;③提高对光子晶体能带结构和带隙特性的认识;④掌握特征值求解和网格划分的最佳实践。 阅读建议:由于本文涉及较多的具体代码和物理概念,建议读者在阅读过程中结合COMSOL软件进行实际操作,同时查阅相关电磁理论书籍以加深理解。此外,对于文中提到的一些具体参数设置和技巧,可以通过尝试不同的配置来巩固所学知识。

    机械工程PT5000汽轮机滑动轴承系统模拟试验台:动态行为与振动控制研究

    内容概要:PT5000汽轮机滑动轴承系统模拟试验台是一个类似于电厂汽轮机发电机的缩小模型,旨在帮助用户获取汽轮机转子动态行为和滑动轴承油膜现象的实际经验,并研究振动控制方法。该试验台模拟两级涡轮机(低压和中压),每级转子两侧各有8个叶片,共计16个叶片。通过电机驱动而非涡轮发电机,可以进行启停机测试,识别共振现象。试验台还支持多种实验,如不平衡/现场动平衡、轴不对中实验、摩擦实验、油膜故障试验、轴颈轴承实验以及根据油压和温度进行的转子动力学试验。试验台配备了多种传感器和控制系统,包括电涡流传感器、温度传感器、压力传感器等,用于监测和记录实验数据。 适合人群:从事汽轮机设计、制造、维护的技术人员,以及相关专业的高校师生和研究人员。 使用场景及目标:①研究汽轮机转子的动态行为和滑动轴承的油膜现象;②进行振动控制方法的研究;③模拟再现油膜涡动转和油膜震荡,研究其控制条件;④进行不平衡、不对中、摩擦等常见故障的模拟和分析;⑤通过调整油压、温度和预加载力,研究轴的行为变化。 其他说明:该试验台不仅适用于教学和科研,还可用于工业领域的培训和技术验证。试验台具有丰富的配置和可选配件,可以根据具体需求进行定制。试验台的机械和电气参数详细列出,确保用户能够全面了解设备性能。

    知识图谱,电影领域,知识图谱构建

    电影类型知识图谱构建,包含相关数据集

    (源码)基于C++的Minimal BASIC解释器.zip

    # 基于C++的Minimal BASIC解释器 ## 项目简介 本项目是一个C++实现的Minimal BASIC解释器。该解释器能够解释并执行一些基本的BASIC语言命令,如赋值、打印、输入、条件跳转等。用户可以通过命令行交互地输入命令,或者编写一个按行数升序依次运行的大程序。 ## 项目的主要特性和功能 1. 解释执行能够解释并执行简单的BASIC语言命令。 2. 变量定义与赋值支持定义变量并为其赋值。 3. 打印输出支持将表达式的值打印到控制台。 4. 输入支持从用户获取输入值并赋值给变量。 5. 条件跳转支持基于条件的跳转语句。 6. 注释支持注释语句,使程序更加易读。 ## 安装使用步骤 1. 准备环境确保你的开发环境已经安装了C++编译器,如GCC。 3. 编译使用CMake工具编译源代码。 4. 运行编译成功后,运行可执行文件,即可与解释器交互。 ## 注意事项

    自适应神经进化编程解决暂态稳定性最优潮流问题

    本文提出了一种结合自适应进化编程(AEP)与神经网络的方法,用于解决暂态稳定性约束最优潮流(TSCOPF)问题。AEP在优化过程中能够自动调整种群大小,以获得TSCOPF问题的解决方案。神经网络的嵌入能够降低由暂态稳定性约束引起的计算负担。文章通过在IEEE 30节点系统上测试,使用两种不同的燃料成本函数,验证了AEP方法在搜索全局解方面的有效性,并且当结合神经网络后,显著提高了计算速度。此外,本文还对神经网络的架构进行了研究和讨论。

    毕设单片机实战项目基于ESP8266组建的智能安防系统.zip

    【项目资源】: 单片机项目适用于从基础到高级的各种项目,特别是在性能要求较高的场景中,比如操作系统开发、嵌入式编程和底层系统编程。如果您是初学者,可以从简单的控制台程序开始练习;如果是进阶开发者,可以尝试涉及硬件或网络的项目。 【项目质量】: 所有源码都经过严格测试,可以直接运行。 功能在确认正常工作后才上传。 【适用人群】: 适用于希望学习不同技术领域的小白或进阶学习者。 可作为毕设项目、课程设计、大作业、工程实训或初期项目立项。 【附加价值】: 项目具有较高的学习借鉴价值,也可直接拿来修改复刻。 对于有一定基础或热衷于研究的人来说,可以在这些基础代码上进行修改和扩展,实现其他功能。 【沟通交流】: 有任何使用上的问题,欢迎随时与博主沟通,博主会及时解答。 鼓励下载和使用,并欢迎大家互相学习,共同进步。 # 注意 1. 本资源仅用于开源学习和技术交流。不可商用等,一切后果由使用者承担。 2. 部分字体以及插图等来自网络,若是侵权请联系删除。

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