值传递和引用传递

2020-08-19

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Java 的值传递和引用传递在面试中一般都会都被涉及到，今天我们就来聊聊这个问题，首先我们必须认识到这个问题一般是相对函数而言的，也就是 Java 中的方法参数，那么我们先来回顾一下在程序设计语言中有关参数传递给方法（或函数）的两个专业术语：

按值调用（call by value）
按引用调用（call by reference

所谓的按值调用表示方法接收的是调用着提供的值，而按引用调用则表示方法接收的是调用者提供的变量地址(如果是C语言的话来说就是指针啦，当然java并没有指针的概念)。这里我们需要注意的是一个方法可以修改传递引用所对应的变量值，而不能修改传递值调用所对应的变量值，这句话相当重要，这是按值调用与引用调用的根本区别，当然如果还不理解，没关系，下面就要图文并茂的彻底分析啦。

前面我们说过java中并不存在引用调用，这点是没错的，因为java程序设计语言确实是采用了按值调用，即call by value。也就是说方法得到的是所有参数值的一个拷贝，方法并不能修改传递给它的任何参数变量的内容。下面我们来看一个例子：

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {

    private static int x=10;

    public static void updateValue(int value){
      value = 3 * value;
    }

    public static void main(String[] args) {
      System.out.println("调用前x的值："+x);
      updateValue(x);
       System.out.println("调用后x的值："+x);
    }

}

运行程序，结果如下：

1 2	调用前x的值：10 调用后x的值：10

可以看到x的值并没有变化，接下来我们一起来看一下具体的执行过程：

分析：

value被初始化为x值的一个拷贝（也就是10）
value被乘以3后等于30，但注意此时x的值仍为10！
这个方法结束后，参数变量value不再使用，被回收。

结论：当传递方法参数类型为基本数据类型（数字以及布尔值）时，一个方法是不可能修改一个基本数据类型的参数。

当然java中除了基本数据类型还有引用数据类型，也就是对象引用，那么对于这种数据类型又是怎么样的情况呢？我们还是一样先来看一个例子：
声明一个User对象类型：

package com.zejian.test;
public class User {
	private String name;
	private int age;
	public User(String name, int age) {
		this.name=name;
		this.age=age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
    public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

执行类如下：

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
	private static User user=null;
	public static void updateUser(User student){
		student.setName("Lishen");
		student.setAge(18);
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		user = new User("zhangsan",26);
		System.out.println("调用前user的值："+user.toString());
		updateUser(user);
		System.out.println("调用后user的值："+user.toString());
	}
}

运行结果如下：

1 2	调用前user的值：User [name=zhangsan, age=26] 调用后user的值：User [name=Lishen, age=18]

很显然，User的值被改变了，也就是说方法参数类型如果是引用类型的话，引用类型对应的值将会被修改，下面我们来分析一下这个过程：

过程分析：
1）student变量被初始化为user值的拷贝，这里是一个对象的引用。
2）调用student变量的set方法作用在这个引用对象上，user和student同时引用的User对象内部值被修改。
3）方法结束后，student变量不再使用，被释放，而user还是没有变，依然指向User对象。

结论：当传递方法参数类型为引用数据类型时，一个方法将修改一个引用数据类型的参数所指向对象的值。

虽然到这里两个数据类型的传递都分析完了，也明白的基本数据类型的传递和引用数据类型的传递区别，前者将不会修改原数据的值，而后者将会修改引用所指向对象的值。可通过上面的实例我们可能就会觉得java同时拥有按值调用和按引用调用啊，可惜的是这样的理解是有误导性的，虽然上面引用传递表面上体现了按引用调用现象，但是java中确实只有按值调用而没有按引用调用。到这里估计不少人都蒙逼了，下面我们通过一个反例来说明（回忆一下开头我们所说明的按值调用与按引用调用的根本区别）。

package com.zejian.test;
/**
 * java中的按值调用
 * @author zejian
 */
public class CallByValue {
	private static User user=null;
	private static User stu=null;
	
	/**
	 * 交换两个对象
	 * @param x
	 * @param y
	 */
	public static void swap(User x,User y){
		User temp =x;
		x=y;
		y=temp;
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		user = new User("user",26);
		stu = new User("stu",18);
		System.out.println("调用前user的值："+user.toString());
		System.out.println("调用前stu的值："+stu.toString());
		swap(user,stu);
		System.out.println("调用后user的值："+user.toString());
		System.out.println("调用后stu的值："+stu.toString());
	}
}

我们通过一个swap函数来交换两个变量user和stu的值，在前面我们说过，如果是按引用调用那么一个方法可以修改传递引用所对应的变量值，也就是说如果java是按引用调用的话，那么swap方法将能够实现数据的交换，而实际运行结果是：

调用前user的值：User [name=user, age=26]
调用前stu的值：User [name=stu, age=18]
调用后user的值：User [name=user, age=26]
调用后stu的值：User [name=stu, age=18]

我们发现user和stu的值并没有发生变化，也就是方法并没有改变存储在变量user和stu中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的拷贝，这个方法交换的是这两个拷贝的值而已，最终，所做的事都是白费力气罢了。在方法结束后x，y将被丢弃，而原来的变量user和stu仍然引用这个方法调用之前所引用的对象。

这个过程也充分说明了java程序设计语言对对象采用的不是引用调用，实际上是对象引用进行的是值传递，当然在这里我们可以简单理解为这就是按值调用和引用调用的区别，而且必须明白即使java函数在传递引用数据类型时，也只是拷贝了引用的值罢了，之所以能修改引用数据是因为它们同时指向了一个对象，但这仍然是按值调用而不是引用调用。

总结：

一个方法不能修改一个基本数据类型的参数（数值型和布尔型）。
一个方法可以修改一个引用所指向的对象状态，但这仍然是按值调用而非引用调用。
上面两种传递都进行了值拷贝的过程。

本文作者： Mr Han
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