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全面理解Java中的引用传递和值传递

2024-04-02 19:55

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1.基本类型和引用类型在内存中的保存

Java中数据类型分为两大类，基本类型和对象类型。相应的，变量也有两种类型：基本类型和引用类型。

基本类型的变量保存原始值，即它代表的值就是数值本身；

而引用类型的变量保存引用值，"引用值"指向内存空间的地址，代表了某个对象的引用，而不是对象本身，

对象本身存放在这个引用值所表示的地址的位置。

基本类型包括：byte,short,int,long,char,float,double,Boolean,returnAddress，

引用类型包括：类类型，接口类型和数组。

相应的，变量也有两种类型：基本类型和引用类型。

2.变量的基本类型和引用类型的区别

基本数据类型在声明时系统就给它分配空间:


int a;
a=10;//正确，因为声明a时就分配了空间

引用则不同，它声明时只给变量分配了引用空间，而不分配数据空间:


Date date;
//执行实例化，开辟数据空间存放Date对象，然后把空间的首地址传给today变量 
//date=new Date();
//如果注释掉上一步操作
//The local variable date may not have been initialized
//也就是说对象的数据空间没有分配
date.getDate();

看一下下面的初始化过程，注意"引用"也是占用空间的，一个空Object对象的引用大小大概是4byte：


Date a,b; //在内存开辟两个引用空间
a = new Date();//开辟存储Date对象的数据空间，并把该空间的首地址赋给a
b = a; //将a存储空间中的地址写到b的存储空间中

3.引用传递和值传递

这里要用实际参数和形式参数的概念来帮助理解，

值传递：

方法调用时，实际参数把它的值传递给对应的形式参数，函数接收的是原始值的一个copy，此时内存中存在两个相等的基本类型，即实际参数和形式参数，后面方法中的操作都是对形参这个值的修改，不影响实际参数的值。

引用传递：

也称为传地址。方法调用时，实际参数的引用(地址，而不是参数的值)被传递给方法中相对应的形式参数，函数接收的是原始值的内存地址；

在方法执行中，形参和实参内容相同，指向同一块内存地址，方法执行中对引用的操作将会影响到实际对象。

看一个例子：


class MyObj{
    public int b=99;
}

分别传参int和对象类型：


public class ReferencePkValue2 {
     
    public static void main(String[] args) { 
        ReferencePkValue2 t = new ReferencePkValue2(); 
        int a=99; 
        t.test1(a);//这里传递的参数a就是按值传递 
        System.out.println(a);
         
        MyObj obj=new MyObj(); 
        t.test2(obj);//这里传递的参数obj就是引用传递
        System.out.println(obj.b);
    } 
     
    public void test1(int a){ 
        a=a++;
        System.out.println(a);
        } 
     
    public void test2(MyObj obj){ 
        obj.b=100;
        System.out.println(obj.b);
        }
}

输出是：

99

99

100

100

可以看到，int值没有发生变化，但是在test2方法中对obj类做的修改影响了obj这个对象。

这里要特殊考虑String，以及Integer、Double等几个基本类型包装类，它们都是immutable类型，

因为没有提供自身修改的函数，每次操作都是新生成一个对象，所以要特殊对待，可以认为是和基本数据类型相似，传值操作。

看下面的例子：


public class ReferencePkValue1 {
    public static void main(String[] args){
        ReferencePkValue1 pk=new ReferencePkValue1();
        //String类似基本类型，值传递，不会改变实际参数的值
        String test1="Hello";
        pk.change(test1);
        System.out.println(test1);
         
        //StringBuffer和StringBuilder等是引用传递
        StringBuffer test2=new StringBuffer("Hello");
        pk.change(test2);         
        System.out.println(test2.toString());
    }
     
    public void change(String str){
        str=str+"world";
    }
     
    public void change(StringBuffer str){
        str.append("world");
    }
}

输出是：