java 参数来带回方法运算结果
1. 简单类型是按值传递的
Java 方法的参数是简单类型的时候,是按值传递的 (pass by value)。这一点我们可以通过一个简单的例子来说明:
public class Test { public static void test(boolean test) { test = ! test; System.out.println("In test(boolean) : test = " + test); } public static void main(String[] args) { boolean test = true; System.out.println("Before test(boolean) : test = " + test); test(test); System.out.println("After test(boolean) : test = " + test); } } 运行结果: Before test(boolean) : test = true In test(boolean) : test = false After test(boolean) : test = true
不难看出,虽然在 test(boolean) 方法中改变了传进来的参数的值,但对这个参数源变量本身并没有影响,即对 main(String[]) 方法里的 test 变量没有影响。那说明,参数类型是简单类型的时候,是按值传递的。以参数形式传递简单类型的变量时,实际上是将参数的值作了一个拷贝传进方法函数的,那么 在方法函数里再怎么改变其值,其结果都是只改变了拷贝的值,而不是源值。
2. 什么是引用
Java 是传值还是传引用,问题主要出在对象的传递上,因为 Java 中简单类型没有引用。既然争论中提到了引用这个东西,为了搞清楚这个问题,我们必须要知道引用是什么。
简单的说,引用其实就像是一个对象的名字或者别名 (alias),一个对象在内存中会请求一块空间来保存数据,根据对象的大小,它可能需要占用的空间大小也不等。访问对象的时候,我们不会直接是访问对象 在内存中的数据,而是通过引用去访问。引用也是一种数据类型,我们可以把它想象为类似 C 语言中指针的东西,它指示了对象在内存中的地址——只不过我们不能够观察到这个地址究竟是什么。
如果我们定义了不止一个引用指向同一个对象,那么这些引用是不相同的,因为引用也是一种数据类型,需要一定的内存空间来保存。但是它们的值是相同的,都指示同一个对象在内存的中位置。比如:
String a = "Hello";
String b = a;
这里,a 和 b 是不同的两个引用,我们使用了两个定义语句来定义它们。但它们的值是一样的,都指向同一个对象 "Hello"。也许你还觉得不够直观,因为 String 对象的值本身是不可更改的 (像 b = "World"; b = a; 这种情况不是改变了 "World" 这一对象的值,而是改变了它的引用b 的值使之指向了另一个 String 对象 a)。那么我们用 StringBuffer 来举一个例子:
public class Test { public static void main(String[] args) { StringBuffer a = new StringBuffer("Hello"); StringBuffer b = a; b.append(", World"); System.out.println("a is " + a); } } 运行结果: a is Hello, World
这个例子中 a 和 b 都是引用,当改变了 b 指示的对象的值的时候,从输出结果来看,a 所指示的对象的值也改变了。所以,a 和 b 都指向同一个对象即包含 "Hello" 的一个StringBuffer 对象。
这里我描述了两个要点:
1.引用是一种数据类型,保存了对象在内存中的地址,这种类型即不是我们平时所说的简单数据类型也不是类实例(对象);
2.不同的引用可能指向同一个对象,换句话说,一个对象可以有多个引用,即该类类型的变量。
3. 对象是如何传递的呢
关于对象的传递,有两种说法,即“它是按值传递的”和“它是按引用传递的”。这两种说法各有各的道理,但是它们都没有从本质上去分析,即致于产生了争论。
既然现在我们已经知道了引用是什么东西,那么现在不妨来分析一下对象作是参数是如何传递的。还是先以一个程序为例:
public class Test { public static void test(StringBuffer str) { str.append(", World!"); } public static void main(String[] args) { StringBuffer string = new StringBuffer("Hello"); test(string); System.out.println(string); } } 运行结果: Hello, World!
test(string) 调用了 test(StringBuffer) 方法,并将 string 作为参数传递了进去。这里string 是一个引用,这一点是勿庸置疑的。前面提到,引用是一种数据类型,而且不是对象,所以它不可能按引用传递,所以它是按值传递的,它么它的值究竟是什么呢? 是对象的地址。
由此可见,对象作为参数的时候是按值传递的,对吗?错!为什么错,让我们看另一个例子:
public class Test { public static void test(String str) { str = "World"; } public static void main(String[] args) { String string = "Hello"; test(string); System.out.println(string); } } 运行结果: Hello
为什么会这样呢?因为参数 str 是一个引用,而且它与 string 是不同的引用,虽然它们都是同一个对象的引用。str = "World" 则改变了 str 的值,使之指向了另一个对象,然而 str 指向的对象改变了,但它并没有对 "Hello" 造成任何影响,而且由于 string 和 str 是不同的引用,str 的改变也没有对 string 造成任何影响,结果就如例中所示。
其结果是推翻了参数按值传递的说法。那么,对象作为参数的时候是按引用传递的了?也错!因为上一个例子的确能够说明它是按值传递的。
结果,就像光到底是波还是粒子的问题一样,Java 方法的参数是按什么传递的问题,其答案就只能是:即是按值传递也是按引用传递,只是参照物不同,结果也就不同。
总结如下:
1.对于基本数据类型(不包括基本数据类型的数组),通过函数参数带回结果,那是做梦!Java语言不支持,甚至连C语言也不支持。
public class Test { public static void test(boolean test) { test = ! test; System.out.println("In test(boolean) : test = " + test); } public static void main(String[] args) { boolean test = true; System.out.println("Before test(boolean) : test = " + test); test(test); System.out.println("After test(boolean) : test = " + test); } } 运行结果: Before test(boolean) : test = true In test(boolean) : test = false After test(boolean) : test = true
2.对函数传入数组,在函数中对传入的数组的元素做赋值,其结果可以带回。这里,可以将传入的数组,理解成那个数组的“真实肉身”的首元素的地址或引用,在其地址或引用上指定下标(即地址偏移),然后再赋值,实际上就是对偏移地址上的内存做赋值。退出函数后,对偏移地址上的内存做的赋值操作依然有效。
public class Test { public static void swap(int[] data, int a, int b) { int t = data[a]; data[a] = data[b]; data[b] = t; } public static void main(String[] args) { int[] data = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { data[i] = (int) (Math.random() * 100); System.out.print(" " + data[i]); } System.out.println(); for (int i = 0; i < 9; i++) { for (int j = i; j < 10; j++) { if (data[i] > data[j]) { swap(data, i, j); } } } for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print(" " + data[i]); } System.out.println(); } } 运行结果(情况之一): 78 69 94 38 95 31 50 97 84 1 1 31 38 50 69 78 84 94 95 97
3.对函数传入对象,在函数中,通过调用对象的方法改变对象的成员变量的值,该值可以带回。这里,可以将传入的对象,理解成该对象的“真实肉身”(即new出来的东西)的地址或引用,在其地址或引用上通过调用它自己的成员函数改变其成员变量的值,实际上就是对“真实肉身”在内存中的某一段(对应调用的成员函数修改的成员变量)做赋值。退出函数后,对该段内存的修改依然有效。
public class Test { public static void test(StringBuffer str) { str.append(", World!"); } public static void main(String[] args) { StringBuffer string = new StringBuffer("Hello"); test(string); System.out.println(string); } } 运行结果: Hello, World!
4.对函数传入对象,在函数中,对传入的对象做“=”操作,让其“等于”另一个对象(的引用),或者对传入的对象做“= new”操作,让其指向新new出来的一个对象。这种情况下,对传入对象的修改不能带回。我们可以将传入的对象理解成该对象的“真实肉身”的地址或引用的一个副本,让该引用的副本“等于”另一个对象的引用,或者让该引用的副本“等于”新new出来的一个对象,都只是改变这个引用的副本自身,即,使得该引用的副本指向了一个新的地址而已,而丝毫不涉及到那个先前指向的“真实肉身”,于是,这里的修改不能带回。
public class Test { public static void test(String str) { str = "World"; } public static void main(String[] args) { String string = "Hello"; test(string); System.out.println(string); } } 运行结果: Hello