【解惑】Java方法参数是引用调用还是值调用?

      方法调用(call by) 是一个标准的计算机科学术语。方法调用根据参数传递的情况又分为值调用( call by reference ) 和引用调用( call by value ) 。江湖上有很多关于这两种调用的定义 ，最通常的说法是传递值的是值调用，传递地址的是引用调用。这其实很不恰当，这种 这些说法很容易让我们联想到Java的对象参数传递是引用调用，实际上，Java的对象参数传递仍然是值调用 。

      我们首先用一段代码来证实一下为什么Java的对象参数传递 是值调用。

public class Employee {

	public String name=null;
	
	public Employee(String n){
		this.name=n;
	}
	//将两个Employee对象交换
	public static void swap(Employee e1,Employee e2){
		Employee temp=e1;
		e1=e2;
		e2=temp;
                System.out.println(e1.name+" "+e2.name); //打印结果：李四 张三
	}
	//主函数
	public static void main(String[] args) {
		Employee worker=new Employee("张三");
		Employee manager=new Employee("李四");
		swap(worker,manager);
		System.out.println(worker.name+" "+manager.name); //打印结果仍然是： 张三 李四
	}
}

 

      上面的结果让人很失望，虽然形参对象e1,e2的内容交换了，但实参对象worker,manager并没有互换内容。这里面最重要的原因就在于形参e1,e2是实参worker,manager的地址拷贝。

      大家都知道，在Java中对象变量名实际上代表的是对象在堆中的地址(专业术语叫做对象引用 )。在Java方法调用的时候，参数传递的是对象的引用。重要的是，形参和实参所占的内存地址并不一样，形参中的内容只是实参中存储的对象引用的一份拷贝。

       如果大家对JVM内存管理中Java栈 的局部变量区 有所了解的话(可以参见《 Java 虚拟机体系结构 》)，就很好理解上面这句话。在JVM运行上面的程序时，运行main方法和swap方法，会在Java栈中先后push两个叫做栈帧 的内存空间。main栈帧中有一块叫局部变量区的内存用来存储实参对象worker和manager的引用。而swap栈帧中的局部变量区则存储了形参对象e1和e2的引用。虽然e1和e2的引用值分别与worker和manager相同，但是它们占用了不同的内存空间。当e1和e2的引用发生交换时，下面的图很清晰的看出完全不会影响worker和manager的引用值。

            

      Java对象参数传递虽然传递的是地址(引用)，但仍然是值调用。是时候需要给引用调用和值调用一个准确的定义了。

 

      值调用(call by value) ： 在参数传递过程中，形参和实参占用了两个完全不同的内存空间。形参所存储的内容是实参存储内容的一份拷贝。实际上，Java对象的传递就符合这个定义，只不过形参和实参所储存的内容并不是常规意义上的变量值，而是变量的地址。咳，回过头想想：变量的地址不也是一种值吗！

      引用调用(call by reference) ： 在参数传递的过程中，形参和实参完全是同一块内存空间，两者不分彼此。 实际上，形参名和实参名只是编程中的不同符号，在程序运行过程中，内存中存储的空间才是最重要的。不同的变量名并不能说明占用的内存存储空间不同。

 

      大体上说，两种调用的根本并不在于传递的是值还是地址(毕竟地址也是一个值)，而是在于形参和实参是否占用同一块内存空间。事实上，C/C++的指针参数传递也是值调用，不信试试下面的C代码吧！

#include<stdio.h>
void swap(int *a1,int *b1){
	int *t=a1;
	a1=b1;
	b1=t;
}
int main(){
	int x1=100;
	int x2=200;
        int *a=&x1;
	int *b=&x2;
	printf("%d %d\n",*a,*b);
	swap(a,b);
	printf("%d %d\n",*a,*b);
	return 0;
}

         但C/C++是有引用调用的，这就是C/C++一种叫做引用的变量声明方法： int a; int &ra=a; 其中ra是a的别名，两者在内存中没有区别，占用了同一个内存空间。而通过引用(别名)的参数传递就符合引用调用的特点了。大家可以去试试

void swap(int &a1,int &b1);的运行结果。

 

评论

10 楼 muyufenghua 2016-02-29  

文章收益了。有个小问题：值调用( call by reference ) 和引用调用( call by value ),这个两个词汇写反了。

9 楼 wdhdmx 2013-05-28  

一下就清楚了。 谢谢

8 楼 873339698 2012-03-30  

Heart.X.Raid 写道

alex197963 写道

....打印出来是[222,333],如果按照你讲的应该是【111,222,33】才对啊
jdk1.5

这里补充一个知识：一个java程序运行过程中，所有方法开辟的对象的内容都保存在唯一的一段内存中，这个内存我们叫“堆”，而每个方法运行时的局部变量和对象的引用全部短暂的保存在JVM为方法创建的独立的栈桢中，每个方法对应一个栈桢，所有栈桢存放在一段内存空间中，我们叫“堆栈”。

我们分析一下过称:
(1)main函数首先在内存堆中开辟了一个ArrayList的对象list，里面存放的是[111,222,333]，这个对象list在堆中有一个地址，不妨假设是0x1111。
(2)然后要注意了：main函数调用update函数传递的是对象list的引用，也就是0x1111这样一个值，这个值保存在内存栈空间的update栈桢中。，这个值传给了update的参数list，也就是说在update这个方法的栈桢中也开辟了一个空间，存放的是main传递过来的0x1111这个值。
(3) 在update运行时也会在内存堆中开辟一个ArrayList的对象result，里面存放的是[111,222]，这个对象的地址我们假设为Ox2222。这个值也是存放在update的栈桢中。
此时要注意了，update栈桢中有两个值，一个是形参list的0x1111，另一个是刚开辟的result的Ox2222。
(4) 当执行list.remove("111")的时候，JVM是将栈桢中0x1111地址所指向的内存堆中的对象[111,222,333]中的一个元素"111"删除。这句执行之后，Ox1111地址中的内容已经少了一个"111"了。
(5) 比较迷惑的是下面的赋值语句:list = result;
    这句话是引用赋值，只是将update栈桢中原本存放Ox1111这个值的位置赋值成了Ox2222。而并没有将Ox2222所指向的内存堆中的[111,222]对象全部覆盖掉Ox1111所指向的内存堆中的[222,333]，注意Ox1111所指向的对象内容已经被第(4)步remove掉了一个。
    更重要的是，main主函数栈桢中的存放Ox1111这个值的位置并没有被赋值掉，所以在main中最后打印的仍然是Ox1111所指向的对象[222,333]

这次方法调用仍然是引用传递，是值传递，而非地址传递。想搞清楚JVM内部的运行情况，建议看《深入JVM》。

   
        

麻烦问lz,多线程下,访问这个updatelist方法的话,update的形参 List 会在方法栈区,开辟多个引用保存main传递进来的引用地址么? 还是说只开辟一个引用,多线程下需要考虑同步的问题.

7 楼 fengrx 2011-10-03  

最后的一个C代码例子，容易让人误解传递地址都不是引用调用，因为某些情况下通过传递地址，将形参内容指向的对象的属性修改之后，其实是会影响到实参的...不过整个讲解的还是很有道理的

6 楼 ljh_uncle 2011-07-17  

感谢楼主，我以后有问题会再来你这取经的。

5 楼 Heart.X.Raid 2011-03-04  

alex197963 写道

....打印出来是[222,333],如果按照你讲的应该是【111,222,33】才对啊
jdk1.5

这里补充一个知识：一个java程序运行过程中，所有方法开辟的对象的内容都保存在唯一的一段内存中，这个内存我们叫“堆”，而每个方法运行时的局部变量和对象的引用全部短暂的保存在JVM为方法创建的独立的栈桢中，每个方法对应一个栈桢，所有栈桢存放在一段内存空间中，我们叫“堆栈”。

我们分析一下过称:
(1)main函数首先在内存堆中开辟了一个ArrayList的对象list，里面存放的是[111,222,333]，这个对象list在堆中有一个地址，不妨假设是0x1111。
(2)然后要注意了：main函数调用update函数传递的是对象list的引用，也就是0x1111这样一个值，这个值保存在内存栈空间的update栈桢中。，这个值传给了update的参数list，也就是说在update这个方法的栈桢中也开辟了一个空间，存放的是main传递过来的0x1111这个值。
(3) 在update运行时也会在内存堆中开辟一个ArrayList的对象result，里面存放的是[111,222]，这个对象的地址我们假设为Ox2222。这个值也是存放在update的栈桢中。
此时要注意了，update栈桢中有两个值，一个是形参list的0x1111，另一个是刚开辟的result的Ox2222。
(4) 当执行list.remove("111")的时候，JVM是将栈桢中0x1111地址所指向的内存堆中的对象[111,222,333]中的一个元素"111"删除。这句执行之后，Ox1111地址中的内容已经少了一个"111"了。
(5) 比较迷惑的是下面的赋值语句:list = result;
    这句话是引用赋值，只是将update栈桢中原本存放Ox1111这个值的位置赋值成了Ox2222。而并没有将Ox2222所指向的内存堆中的[111,222]对象全部覆盖掉Ox1111所指向的内存堆中的[222,333]，注意Ox1111所指向的对象内容已经被第(4)步remove掉了一个。
    更重要的是，main主函数栈桢中的存放Ox1111这个值的位置并没有被赋值掉，所以在main中最后打印的仍然是Ox1111所指向的对象[222,333]

这次方法调用仍然是引用传递，是值传递，而非地址传递。想搞清楚JVM内部的运行情况，建议看《深入JVM》。

   
        

4 楼 alex197963 2011-03-04  

private static void update(List<String> list) {
List<String> result = new ArrayList<String>();
result.add("111");
result.add("222");
list.remove(0);
list = result;
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("111");
list.add("222");
list.add("333");
update(list);
System.out.println(list);
        }
打印出来是[222,333],如果按照你讲的应该是【111,222,33】才对啊
jdk1.5

3 楼 Heart.X.Raid 2010-06-29  

恩，所以我觉得这两种调用的区别根本不在于传递的参数是什么(因为什么数据都可以认为是一种值)，而在于形参和实参本身在内存中是否是同一块区域。

其实，现在已经很少再讲什么引用传递和值传递的概念了。只有在大学里面一些老教授喜欢提这两个术语。

2 楼 dracularking 2010-06-29  

传参时不管是基础类型还是引用类型都是将值传给了它们的拷贝

有个小问题：值调用(call by value)  ：  在参数传递过程中，形参和实参占用了两个完全不同的内存空间。形参所存储的内容是实参存储内容的一份拷贝。
内容其实是一样的，谈不上拷贝，因为它们没有分清彼此的依据，对吗

1 楼 咖啡猪猪 2009-11-25  

曾经在《深入了解计算机系统》一书中，在看程序栈的时候看到了，参数变量的入栈过程中，就是把实参在栈上的存储复制过来。
所谓的传值和引用，不过都是传值，传递一个“指针”