java中引用对比C++指针

前置知识地址:https://blog.csdn.net/wangfei8348/article/details/51383805
重点在后面的引用对比实验(测试出内存地址,我很开心哈哈哈,客观给个好评呗~~~)

java对象的声明和初始化

java中,Object o 等价于C++中的 Obejct &o (改正:Object o等价于 Object* o),o本身是一个引用(其实是指针),在o未被初始化(对o进行赋值)前,o的引用为空。也就是此时o为null。进一步讲,此时o仅是一个标识符,存在于java栈中,对象Obeject没有被类加载器进行加载,也就不会有初始化的过程

Object o = new Object()是一个声明引用并对引用赋值,把对象进行初始化的过程。此时,java类加载器加载Obejct,堆中存在Object的Class对象。

初识Java引用

下面是java引用对象的案例,可见B = A;后,B实质等价于A了。B修改对象的值A也会受到影响。此时A、B指向Java堆内同一个内存空间3594623912

class Goal {
	public int x ;
	public Goal(int x){
		this.x = x;
	}
	public int getX() {
		return x;
	}
	public void setX(int x) {
		this.x = x;
	}
}
public static void testQuote(){
		Goal A ;
		Goal B ;
		A = new Goal(1);
		B = A;
		B.setX(2);
        System.out.println(A.getX());//2
        System.out.println(B.getX());//2
        A.setX(1);
        System.out.println(A.getX());//1
        System.out.println(B.getX());//1
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(A));//3594623912
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(B));//3594623912
	}

~~~~~打个补丁,之前讲java引用等同于C++引用是不严谨的。

java引用不同于C++引用

对比引用

java中的引用:“每种编程语言都有自己的数据处理方式。有些时候,程序员必须注意将要处理的数据是什么类型。你是直接操纵元素,还是用某种基于特殊语法的间接表示(例如C/C++里的指针)来操作对象。所有这些在 Java 里都得到了简化,一切都被视为对象。因此,我们可采用一种统一的语法。尽管将一切都“看作”对象,但操纵的标识符实际是指向一个对象的“引用”(reference)。”这是java编程思想的原话。

c++中的引用:引用是已定义的变量的别名。

而观察java引用于C++指针的工作流程

对于Java引用:先在栈中存对象的引用,再向堆中申请内存空间来存该类的对象,然后指向对象所在的内存。

对于c++的指针:先在栈中存指针,再向堆中申请内存空间存该指针所指向的元素,然后指向该地址。

发现java引用和C++指针非常相似。

案例分析

观察下面的代码1

 public static void testQuote() {
        Goal C = new Goal(3);
        Goal D = new Goal(4);
        swap(C, D);//交换没有成功
        System.out.println(C.getX());//3
        System.out.println(D.getX());//4
    }
    public static void swap(Goal c, Goal d) {
        Goal temp = c;//temp指向c指向的对象
        c = d;//c指向d指向的对象
        d = temp;//d执行temp指向的对象
		// 但是c、d指向什么东西与C、D没有半毛钱关系。
    }

上述代码发生了什么呢?如果c、d是C、D的引用(C++,别名),那么交换应该成功的,但是没成功啊?
利用工具查看C和D的指向的堆内对象地址,发现他们的引用地址并未发生改变。但是,形参c和d的指向的地址发生改变,指向了与原来不同的对象。(注意,初学C++的同学可能混淆指针的地址改变还是指针指向的地址(即指针的值)发生改变)

    public static void testQuote() throws Exception {
        Goal C = new Goal(3);
        Goal D = new Goal(4);
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(C));//Addess: 3589856168
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(D));//Addess: 3589856184
        swap(C, D);
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(C));//Addess: 3589856168
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(D));//Addess: 3589856184
        System.out.println(C.getX());//3
        System.out.println(D.getX());//4
    }
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    public static void swap(Goal c, Goal d) throws Exception {
        System.out.println("---------------------");
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(c));//Addess: 3589855840
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(d));//Addess: 3589855856
        System.out.println(c.getX());//3
        System.out.println(d.getX());//4
        Goal temp = c;//temp指向c指向的对象
        c = d;//c指向d指向的对象
        d = temp;//d指向temp指向的对象
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(c));//Addess: 3589855856,c指向的地址发生改变,所以引用的对象也发生了改变。
        System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(d));//Addess: 3589855840,d指向的地址发生改变,所以引用的对象也发生了改变。
        System.out.println(c.getX());//4
        System.out.println(d.getX());//3
        System.out.println("---------------------");
    }

在这里插入图片描述

由结果可以看到,swap()方法体内,c、d确实交换了对方的引用的对象。
代码实质是交换了临时引用变量c和d的指向的堆内的地址”,c原来指向C即引用C后来引用D,d原来指向D即引用D后来引用C。
准确的讲,Java只存在一种传值方式便是值传递,c和d是形参并不能改变实参的值。形参是实参的复制,其引用实参指向的对象,但是其本身的修改不影响实参本身。实参没有改变,而c、d的引用的地址值确实发生了交换,对应的引用的对象发生了改变证明了这种说法。
在这里插入图片描述

进一步探索Java“指针”

这个部分统一将Java引用称之为Java指针
其实,上面的交换的代码等价于C++的这段代码:

class Goal {
public:
    int x;
    Goal(int x) {
        this->x = x;
    }
    int getX() {
        return x;
    }
    void setX(int x) {
        this->x = x;
    }
};
void swap(Goal* c, Goal* d) {
    cout<<c->getX()<<endl;//3
    cout<<d->getX()<<endl;//4
    Goal* temp = c; //temp指向c指向的对象
    c = d;//c指向d指向的对象
    d = temp;//d指向temp指向的对象
    cout<<c->getX()<<endl;//4
    cout<<d->getX()<<endl;//3
    //但是c、d指向谁和C、D又没什么关系,所以C、D不变
}
int main() {
    Goal *C = new Goal(3);
    Goal *D = new Goal(4);
    swap(C, D);
    cout<<C->getX();//3
    cout<<D->getX();//4
    return 0;
}

由代码结果知,上断的结果与Java版本结果相同。以指针为函数参数实现了与Java版本相同的效果。这给我们猜测Java引用是指针留下了依据。同时观察对比C++的交换两个数的实现:

void swap(int &a,int &b) //方法1改进 (引用传递) &a &b为实参ab的地址,真交换 
{
	int temp=a;
	a=b;
	b=temp;
}
void swap(int *a,int *b) //方法1改进 (指针传递) 用指针,真交换 
{
	int temp;
	temp=*a;
	*a=*b;
	*b=temp;
 } 

依据第一个函数,Java传入的对象参数是引用这个就不成立了。至少Java传入对象不同于C++的引用(别名)。而上文我们讲过Java实质只存在一种传参方式即值传递。众所周知,C++中存在三种传值方式:值传递、引用传递、地址传递(指针)。
在C++中,指针是一种变量,可以作为参数传递
指针最为重要的作用是通过解引用”实现对变量的间接使用在Java中,函数传入参数为对象时,实参指向的对象可以被形参引用,形参通过这种方式也可以实现“间接使用
从这个角度上讲,任何对象如果被当作函数参数进行传递,那么其就可以被看作一种“指针“
所以,java引用并非C++中的引用
那么又有一个问题,C++指针可以通过*实现解引用,Java”指针“怎么使用呢?
因为Java中指针式对象,可以直接使用对象的方法,以此实现”解引用“
例如,如果想修改对象的成员的值,可以利用传入对象(指针)的set方法修改,这种修改并不会随着函数弹出Java栈而消失,是Java指针实现的”间接使用“的方式,如最开始的例子。

Q:那么C++指针与Java指针还有什么不同呢?
A:我的理解是,Java所有对象都可以是指针们就像所有对象都有”锁“一样,这一点不同于C++的显示声明指针对象。

最后是一个形参指针指向不同对象的例子,由结果知,该形参integer原指向堆内位置为3594611568的对象,即var2,var1;指向的对象,后来指向了新new出来的Integer(2);对象。
代码如下:

@Test
	public void test3() throws Exception {
		Integer var1=new Integer(1);
		Integer var2=var1;
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(var1));//3594611568
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(var2));//3594611568
		doSomething(var2);
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(var1));//3594611568
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(var2));//3594611568
		System.out.println(var1.intValue());
		System.out.println(var2.intValue());
		System.out.println(var1==var2);
	}
	public static void doSomething(Integer integer) throws Exception {
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(integer));//3594611568
		integer=new Integer(2);
		System.out.println("Addess: " + Addresser.addressOf(integer));//3594634008
	}

在这里插入图片描述
参考:
https://blog.csdn.net/mxd446814583/article/details/79599752 (获取对象地址的方法)
https://blog.csdn.net/tianwei0822/article/details/78921823 (c++与java区别的理解(一)–引用)
https://www.cnblogs.com/coderising/p/5697986.html java中的值传递和引用传递问题
https://blog.csdn.net/cout_operator/article/details/82799372
https://blog.csdn.net/hackersuye/article/details/78875119

posted @ 2018-12-26 13:05  Sun2Q  阅读(450)  评论(0编辑  收藏  举报