簡(jiǎn)述Java中的棧和堆，變量和對(duì)象的地址存放和綁定機(jī)制

初學(xué)java的小白，很多人都搞不清楚java中堆和棧的概念，我們都知道計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制字節(jié)碼文件，如果分不清楚對(duì)象和變量在內(nèi)存的地址分配，也就是堆和棧的問(wèn)題，很多問(wèn)題比如綁定機(jī)制、靜態(tài)方法、實(shí)例方法、局部變量的作用域就會(huì)搞不清楚。

首先記住結(jié)論：

基本數(shù)據(jù)類型、局部變量、String類型的直接賦值都是存放在棧內(nèi)存中的，用完就消失。

new創(chuàng)建的實(shí)例化對(duì)象、String類型的構(gòu)造方法new出來(lái)的對(duì)象及數(shù)組，是存放在堆內(nèi)存中的，用完之后靠垃圾回收機(jī)制不定期自動(dòng)消除。

地址是棧，就是靜態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值不變化；地址是堆(對(duì)象在堆內(nèi)儲(chǔ)存，一般也會(huì)在棧里分配一個(gè)空間，去指向堆里的對(duì)象的地址)就是動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值變化。

棧和堆

棧：基本類型變量，String類型的直接賦值變量，對(duì)象的實(shí)例變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。棧內(nèi)存特點(diǎn)，數(shù)據(jù)一執(zhí)行完畢，變量會(huì)立即釋放，節(jié)約內(nèi)存空間；并且必須初始化變量的值。

堆：堆內(nèi)存用來(lái)存放new創(chuàng)建的對(duì)象、String類型的構(gòu)造方法new出來(lái)的對(duì)象和數(shù)組。堆內(nèi)存中所有的實(shí)體都有內(nèi)存地址值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)初始化變量的值；當(dāng)堆內(nèi)存中的實(shí)體不再被指向時(shí)，JVM啟動(dòng)垃圾回收機(jī)制，自動(dòng)清除。

舉例1：

 public static void main(String[] args) {
   int sum = 0;
   String str = "abc";
   for(int i =1 ; i<score; i++){
   sum += i;
   }
   //可以打印sum
  System.out.println(sum);
   不可以打印i
  System.out.println(i);
 }

如下圖所示：

以上程序執(zhí)行步驟：

第1步——main()函數(shù)是程序入口，JVM先執(zhí)行，在棧內(nèi)存中開(kāi)辟鏈兩個(gè)空間，存放int類型變量sum，同時(shí)附值0;String類型變量 str,并賦值"abc"；

第2步——JVM執(zhí)行for循環(huán)是，在棧內(nèi)存中又開(kāi)辟一個(gè)新的空間，存放int類型變量i，同時(shí)附值1。
　　　　　此時(shí)main空間與for空間并存，同時(shí)運(yùn)行，互不影響。
第3步——for()執(zhí)行完畢，變量i立即釋放，空間消失。但是main()函數(shù)空間仍存在，main中的變量sum和str仍然存在，不受影 響。

從上可以看出：基本數(shù)據(jù)類型、局部變量、String類型的直接賦值都是存放在棧內(nèi)存中的，用完就消失。地址是棧，就是靜態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值不變化。

舉例2：

public class Test1 {
 int score;
 public static void main(String[] args) {
  int[] sum = {0,1,2};
  String str = new String("abc");
  Test1 test1 = new Test1();
  test1.score = 98;
  test1.showInfo();
 }
 public void showInfo(){
  System.out.println("我的成績(jī)是"+score);
 }
}

上述代碼的意思如下圖所示：

從上可以看出：new創(chuàng)建的實(shí)例化對(duì)象、String類型的構(gòu)造方法new出來(lái)的對(duì)象及數(shù)組，是存放在堆內(nèi)存中的，用完之后靠垃圾回收機(jī)制不定期自動(dòng)消除。地址是堆(對(duì)象在堆內(nèi)儲(chǔ)存，一般也會(huì)在棧里分配一個(gè)空間，去指向堆里的對(duì)象的地址)就是動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值變化。

總結(jié)：

基本數(shù)據(jù)類型、局部變量、String類型的直接賦值都是存放在棧內(nèi)存中的，用完就消失。

new創(chuàng)建的實(shí)例化對(duì)象、String類型的構(gòu)造方法new出來(lái)的對(duì)象及數(shù)組，是存放在堆內(nèi)存中的，用完之后靠垃圾回收機(jī)制不定期自動(dòng)消除。

地址是棧，就是靜態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值不變化；地址是堆(對(duì)象在堆內(nèi)儲(chǔ)存，一般也會(huì)在棧里分配一個(gè)空間，去指向堆里的對(duì)象的地址)就是動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制，執(zhí)行完值變化。

值傳遞

到底是值傳遞還是引用傳遞

是值傳遞。Java 語(yǔ)言的方法調(diào)用只支持參數(shù)的值傳遞。當(dāng)一個(gè)對(duì)象實(shí)例作為一個(gè)參數(shù)被傳遞到方法中時(shí)，參數(shù)的值就是對(duì)該對(duì)象的引用。對(duì)象的屬性可以在被調(diào)用過(guò)程中被改變，但對(duì)對(duì)象引用的改變是不會(huì)影響到調(diào)用者的

為什么 Java 中只有值傳遞

首先回顧一下在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中有關(guān)將參數(shù)傳遞給方法（或函數(shù)）的一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)。按值調(diào)用(call by value)表示方法接收的是調(diào)用者提供的值，而按引用調(diào)用（call by reference)表示方法接收的是調(diào)用者提供的變量地址。一個(gè)方法可以修改傳遞引用所對(duì)應(yīng)的變量值，而不能修改傳遞值調(diào)用所對(duì)應(yīng)的變量值。 它用來(lái)描述各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（不只是Java)中方法參數(shù)傳遞方式。

Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言總是采用按值調(diào)用。也就是說(shuō)，方法得到的是所有參數(shù)值的一個(gè)拷貝，也就是說(shuō)，方法不能修改傳遞給它的任何參數(shù)變量的內(nèi)容。

下面通過(guò) 3 個(gè)例子來(lái)給大家說(shuō)明

example 1

public static void main(String[] args) {
 int num1 = 10;
 int num2 = 20;
 
 swap(num1, num2);
 
 System.out.println("num1 = " + num1);
 System.out.println("num2 = " + num2);
}
 
public static void swap(int a, int b) {
 int temp = a;
 a = b;
 b = temp;
 
 System.out.println("a = " + a);
 System.out.println("b = " + b);
}

結(jié)果：

a = 20
b = 10
num1 = 10
num2 = 20

在swap方法中，a、b的值進(jìn)行交換，并不會(huì)影響到 num1、num2。因?yàn)?，a、b中的值，只是從 num1、num2 的復(fù)制過(guò)來(lái)的。也就是說(shuō)，a、b相當(dāng)于num1、num2 的副本，副本的內(nèi)容無(wú)論怎么修改，都不會(huì)影響到原件本身。

通過(guò)上面例子，我們已經(jīng)知道了一個(gè)方法不能修改一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型的參數(shù)，而對(duì)象引用作為參數(shù)就不一樣，請(qǐng)看 example2.

example 2

 public static void main(String[] args) {
  int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
  System.out.println(arr[0]);
  change(arr);
  System.out.println(arr[0]);
 }
 
 public static void change(int[] array) {
  // 將數(shù)組的第一個(gè)元素變?yōu)?
  array[0] = 0;
 }

結(jié)果：

1
0

解析：

array 被初始化 arr 的拷貝也就是一個(gè)對(duì)象的引用，也就是說(shuō) array 和 arr 指向的時(shí)同一個(gè)數(shù)組對(duì)象。 因此，外部對(duì)引用對(duì)象的改變會(huì)反映到所對(duì)應(yīng)的對(duì)象上。

通過(guò) example2 我們已經(jīng)看到，實(shí)現(xiàn)一個(gè)改變對(duì)象參數(shù)狀態(tài)的方法并不是一件難事。理由很簡(jiǎn)單，方法得到的是對(duì)象引用的拷貝，對(duì)象引用及其他的拷貝同時(shí)引用同一個(gè)對(duì)象。

很多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（特別是，C++和Pascal)提供了兩種參數(shù)傳遞的方式：值調(diào)用和引用調(diào)用。有些程序員（甚至本書的作者）認(rèn)為Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)對(duì)象采用的是引用調(diào)用，實(shí)際上，這種理解是不對(duì)的。由于這種誤解具有一定的普遍性，所以下面給出一個(gè)反例來(lái)詳細(xì)地闡述一下這個(gè)問(wèn)題。

example 3

public class Test {
 
 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  Student s1 = new Student("小張");
  Student s2 = new Student("小李");
  Test.swap(s1, s2);
  System.out.println("s1:" + s1.getName());
  System.out.println("s2:" + s2.getName());
 }
 
 public static void swap(Student x, Student y) {
  Student temp = x;
  x = y;
  y = temp;
  System.out.println("x:" + x.getName());
  System.out.println("y:" + y.getName());
 }
}

結(jié)果：

x:小李
y:小張
s1:小張
s2:小李

解析：

交換之前：

交換之后：

通過(guò)上面兩張圖可以很清晰的看出： 方法并沒(méi)有改變存儲(chǔ)在變量 s1 和 s2 中的對(duì)象引用。swap方法的參數(shù)x和y被初始化為兩個(gè)對(duì)象引用的拷貝，這個(gè)方法交換的是這兩個(gè)拷貝

總結(jié)

Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)對(duì)象采用的不是引用調(diào)用，實(shí)際上，對(duì)象引用是按值傳遞的。

下面再總結(jié)一下Java中方法參數(shù)的使用情況：

一個(gè)方法不能修改一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型的參數(shù)（即數(shù)值型或布爾型》

一個(gè)方法可以改變一個(gè)對(duì)象參數(shù)的狀態(tài)。

一個(gè)方法不能讓對(duì)象參數(shù)引用一個(gè)新的對(duì)象。

值傳遞和引用傳遞有什么區(qū)別

值傳遞：指的是在方法調(diào)用時(shí)，傳遞的參數(shù)是按值的拷貝傳遞，傳遞的是值的拷貝，也就是說(shuō)傳遞后就互不相關(guān)了。

引用傳遞：指的是在方法調(diào)用時(shí)，傳遞的參數(shù)是按引用進(jìn)行傳遞，其實(shí)傳遞的引用的地址，也就是變量所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間的地址。傳遞的是值的引用，也就是說(shuō)傳遞前和傳遞后都指向同一個(gè)引用（也就是同一個(gè)內(nèi)存空間）。

以上這篇淺談從Java中的棧和堆,進(jìn)而衍生到值傳遞就是小編分享給大家的全部?jī)?nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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