為什么Java中只有值傳遞

更新時(shí)間：2021年01月13日 08:50:29 作者：mengde

這篇文章主要介紹了為什么Java中只有值傳遞，幫助大家更好的理解和使用Java，感興趣的朋友可以了解下

參數(shù)傳遞

在我們?nèi)粘＞帉懘a的過(guò)程中，調(diào)用函數(shù)可能是最常見(jiàn)的操作了。那么，在調(diào)用函數(shù)時(shí)，參數(shù)是怎么樣傳遞的呢？

值傳遞

相信有很多人都是學(xué)C語(yǔ)言入門的，剛開(kāi)始寫代碼時(shí)，用的最多的就是值傳遞了。

void plus_one(int a){
  a++;
  printf("a: %d", a);
}

int main(){
  int n = 10;
  plus_one(n);
  printf("n:%d", n);
  return 0;
}

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的值傳遞的例子，無(wú)需多言，plus_one函數(shù)的作用就是將傳進(jìn)來(lái)的數(shù)加一，然后輸出。所謂值傳遞，就是直接將實(shí)參n的值賦給形參a，賦值完成之后，兩者再無(wú)瓜葛。

因此，上面的代碼可以等效為：

int main(){
  int n = 10;
  
  // plus_one start
  int a;
  a = n;
  a++;
  printf("a: %d", a);
  // plus_one end
  
  printf("n:%d", n);
  return 0;
}

可以看到，值傳遞簡(jiǎn)單直觀，然而，調(diào)用函數(shù)并不能改變實(shí)參n的值。

指針傳遞

那么，當(dāng)我們需要改變實(shí)參的值的時(shí)候，我們就會(huì)想到使用指針傳遞，也就是所謂的地址傳遞。

void plus_one(int* p){
  *p = *p + 1;
}

int main(){
  int n = 10;
  plus_one(&n);
  printf("The result is %d", n);
  return 0;
}

這里，我們將實(shí)參n的地址傳入plus_one函數(shù)，在函數(shù)中，直接對(duì)指針p所指向的值，也就是n做操作，自然就可以改變實(shí)參n的值了。

實(shí)際上，指針傳遞也是值傳遞。我們將上面的代碼改寫：

int main(){
  int n = 10;
  
  // plus_one start
  int* p;
  p = &n;
  *p = *p + 1;
  printf("The result is %d", n);
  // plus_one end
  
  return 0;
}

可以看到，所謂的指針傳遞，也只不過(guò)是將變量n的地址值賦給指針變量p，實(shí)際上也是值傳遞。

所以，可以不負(fù)責(zé)任的概括為，C語(yǔ)言中只有值傳遞；

引用傳遞

指針固然強(qiáng)大，但是由于代碼不易讀，難以理解等問(wèn)題，也是廣為詬病。C++作為C語(yǔ)言的超大杯，引入了引用傳遞來(lái)簡(jiǎn)化指針傳遞的寫法。

void plus_one(int& a){
  a++;
}

int main(){
  int n;
  plus_one(n);
  printf("The result is %d", n);
  return 0;
}

C++中，對(duì)&運(yùn)算符進(jìn)行了重載，實(shí)現(xiàn)了引用傳遞。具體實(shí)現(xiàn)為，在調(diào)用plus_one函數(shù)時(shí)，在函數(shù)調(diào)用棧中存變量n的地址，而不是n的值。因此，plus_one中的變量a就相當(dāng)于是n的"別名"，對(duì)a操作時(shí)，自然會(huì)改變n的值。

可見(jiàn)，引用傳遞的底層也是賦值操作。

Java中的參數(shù)傳遞

那么，在Java中，究竟是引用傳遞，還是值傳遞呢？

Java中變量分為基本變量和對(duì)象，我們不妨分別討論。

基本變量類型

首先，對(duì)于int、char等基本類型，Java是使用值傳遞的，很容易驗(yàn)證。

static void plusOne(int a){
  a++;
  System.out.println("a: " + a);
}

public static void main(String[] args){
  int n = 10;
  plusOne(n);
	System.out.println("n: " + n);
}

顯然，與C語(yǔ)言中一樣，這里n的值是不會(huì)改變的。

對(duì)象

public class PassObject {
  public static void main(String[] args) {
    Dog myDog = new Dog("Test");
    foo(myDog);
    System.out.println(myDog.getName());// TestPlus
  }

  public static void foo(Dog dog) {
    dog.setName("TestPlus");
  }
}

class Dog{

  private String name;

  public Dog(String name) {
    this.name = name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }
}

通過(guò)上面的例子可以看到，傳入對(duì)象的引用時(shí)，是可以改變對(duì)象的屬性變量的。那么Java在傳遞對(duì)象作為參數(shù)時(shí)，是引用傳遞嗎？

實(shí)際上并非如此，Java中，對(duì)象的引用，實(shí)際上相當(dāng)于對(duì)象的指針。在Java中操作對(duì)象，只有通過(guò)引用操作這一種途徑。某種意義上，Java中是不能直接操作對(duì)象的。

也就是說(shuō)，在上例中傳參時(shí)，沒(méi)有對(duì)myDog對(duì)象實(shí)例做任何操作，只是把myDog引用值賦給了foo函數(shù)中的本地變量dog。并沒(méi)有像引用傳遞一樣，傳入對(duì)象實(shí)體，但是只在棧中保存對(duì)象引用的操作。所以，Java中傳遞對(duì)象時(shí)，也是值傳遞。

所以，Java中只有值傳遞。

值得一提

然而，還是會(huì)有一些特殊情況，會(huì)讓人懷疑上述結(jié)論。

數(shù)組

上面只分析了基本變量類型和對(duì)象，數(shù)組呢？

實(shí)際上，Java中的數(shù)組也是一種對(duì)象，數(shù)組類也是繼承自O(shè)bject類。在將數(shù)組作為參數(shù)時(shí)，也是傳遞的數(shù)組的引用，并沒(méi)有傳遞數(shù)組的實(shí)體。

public static void changeContent(int[] arr) {
  arr[0] = 10;
}

public static void changeRef(int[] arr) {
  arr = new int[2];
  arr[0] = 15;
}

public static void main(String[] args) {
  int [] arr = new int[2];
  arr[0] = 4;
  arr[1] = 5;

  changeContent(arr);
  System.out.println(arr[0]); // 10
  changeRef(arr);
  System.out.println(arr[0]); // 10
}

在上例中可以看到，將傳入的數(shù)組引用賦給一個(gè)新的數(shù)組后，這個(gè)引用就不能操作之前的數(shù)組了。

關(guān)于引用，英文是reference，實(shí)際上，我自認(rèn)為，翻譯為句柄是更為貼切的，引用就像是一個(gè)柄，一個(gè)Handler，你可以用它操作實(shí)體，但他并不是實(shí)體本身。就像手柄可以操控游戲機(jī)，但不是游戲機(jī)本身，當(dāng)你將這個(gè)手柄連接到另一個(gè)游戲機(jī)的時(shí)候，它就不能操控之前的游戲機(jī)了。

包裝類和String

public static void main(String[] args) {
  Integer n = 1;
  plusOne(n);
  System.out.println(n); // 1
}

private static void plusOne(Integer n) {
  n = n + 1;
  System.out.println(n);// 2
}

在這段代碼中，n作為Integer類型實(shí)例的句柄，卻并沒(méi)有成功改變對(duì)象的值，這是為什么呢？

在Integer類中，存對(duì)應(yīng)值的屬性是value，其聲明如下: