为什么Java只有值传递?
形参和实参
形式参数,是在方法定义阶段,是定义某个函数时使用的参数,用于接收实参传入。例f(x,y)中x和y是形参。
实际参数,是在方法调用阶段,是主调函数调用有参函数时,实际传递的内容。例f(3,7)中3和7是实参。
值传递和引用传递
值传递和引用传递不是简单地通过传递内容区分的。如果是值,就是值传递;如果是引用,就是引用传递。这一理解是不正确的。
值传递,是指在调用函数时将实际参数复制一份传递给函数形参。此时,在函数中对形参做修改,不影响实际参数。
引用传递,是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递给函数形参。此时,在函数中对参数做修改,将影响实际参数。
根本区别在于值传递会创建副本,因此函数中无法改变原始对象;引用传递不创建副本,函数中可以改变原始对象。
通过一个经典案例讲解Java值传递
public class ParamPassing {
private static int intStatic = 222;
private static String stringStatic = "old string";
private static StringBuilder stringBuilderStatic = new StringBuilder("old stringBuilder");
public static void main(String[] args) {
// 方法调用1
method(intStatic);
System.out.println(intStatic);
// 方法调用2
method();
System.out.println(intStatic);
// 方法调用3
method(stringStatic);
System.out.println(stringStatic);
// 方法调用4
method(stringBuilderStatic, stringBuilderStatic);
System.out.println(stringBuilderStatic);
}
// 方法1
public static void method(int intStatic) {
intStatic = 777;
}
// 方法2
public static void method() {
intStatic = 888;
}
// 方法3
public static void method(String stringStatic) {
stringStatic = "new string";
}
// 方法4
public static void method(StringBuilder stringBuilderStatic1, StringBuilder stringBuilderStatic2) {
stringBuilderStatic1.append(".method.first-");
stringBuilderStatic2.append(".method.second-");
// 引用重新赋值
stringBuilderStatic1 = new StringBuilder("new stringBuilder");
stringBuilderStatic1.append("new method's append");
}
}
运行结果:
222
888
old string
old stringBuilder.method.first-.method.second-
方法1,参数是局部变量,拷贝的变量值是777,会存入虚拟机栈中的局部变量表的第一个位置。在方法内部,根据作用于就近原则,使用局部变量的参数,操作与实参无关。而方法2,先把本地赋值的888压入虚拟机栈中的操作栈,然后给静态遍历intStatic赋值。
public static void method(int);
Code:
0: sipush 777 // 将常量加载到操作数栈
3: istore_0 // 将一个数值从操作数栈存储到局部变量表
4: return // 返回
public static void method();
Code:
0: sipush 888
3: putstatic #2 // Field intStatic:I 访问类变量(static字段)
6: return
方法3,String是immutable对象,类中没有提供任何方法用来修改对象。“old string"仍然由实参持有,在方法3中,会重新new一个String对象,并把引用赋给形参。
方法4,直接使用参数引用,可以修改对象;当对引用重新赋值后,不再影响实参。
当stringBuilderStatic引用作为实参传递给形参stringBuilderStatic1时,此时形参是stringBuilderStatic的一个副本,两个引用共同指向StringBuilder对象所在的堆内存地址,此时对形参的任何修改都会改变对象属性。当创建新对象并赋值给stringBuilderStatic1后,该引用指向了新的内存地址,对其修改不会改变原对象的属性。
字节码解释
0: aload_0 // 引用类型入栈
1: ldc #14 // 将常量值从常量池推到栈顶
// String .method.first-
3: invokevirtual #15 // 调用实例方法
// Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
6: pop // 栈顶元素出栈
14: new #17 // 创建实例
// class java/lang/StringBuilder
17: dup // 赋值栈顶数值,压入栈顶
18: ldc #18
// String new stringBuilder
20: invokespecial #19 // 实例初始化
// Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
23: astore_0 // 将栈中ref引用存到局部变量表
24: aload_0 // 加载局部变量到操作数栈
25: ldc #20 // 加载常量到操作数栈
// String new method's append
27: invokevirtual #15 // 调实例方法
// Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
30: pop // 操作数栈顶元素出栈
31: return // 方法返回指令