簡述Java中的棧和堆，變數和物件的地址存放和繫結機制

初學java的小白，很多人都搞不清楚java中堆和棧的概念，我們都知道計算機只能識別二進位制位元組碼檔案，如果分不清楚物件和變數在記憶體的地址分配，也就是堆和棧的問題，很多問題比如繫結機制、靜態方法、例項方法、區域性變數的作用域就會搞不清楚。

首先記住結論：

基本資料型別、區域性變數、String型別的直接賦值都是存放在棧記憶體中的，用完就消失。

new建立的例項化物件、String型別的構造方法new出來的物件及陣列，是存放在堆記憶體中的，用完之後靠垃圾回收機制不定期自動消除。

地址是棧，就是靜態繫結機制，執行完值不變化；地址是堆(物件在堆內儲存，一般也會在棧裡分配一個空間，去指向堆裡的物件的地址)就是動態繫結機制，執行完值變化。

棧和堆

棧：基本型別變數，String型別的直接賦值變數，物件的例項變數都在函式的棧記憶體中分配。棧記憶體特點，資料一執行完畢，變數會立即釋放，節約記憶體空間；並且必須初始化變數的值。

堆：堆記憶體用來存放new建立的物件、String型別的構造方法new出來的物件和陣列。堆記憶體中所有的實體都有記憶體地址值，系統會自動初始化變數的值；當堆記憶體中的實體不再被指向時，JVM啟動垃圾回收機制，自動清除。

舉例1：

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

如下圖所示：

以上程式執行步驟：

第1步——main()函式是程式入口，JVM先執行，在棧記憶體中開闢鏈兩個空間，存放int型別變數sum，同時附值0;String型別變數 str,並賦值"abc"；

第2步——JVM執行for迴圈是，在棧記憶體中又開闢一個新的空間，存放int型別變數i，同時附值1。
　　　　　此時main空間與for空間並存，同時執行，互不影響。
第3步——for()執行完畢，變數i立即釋放，空間消失。但是main()函式空間仍存在，main中的變數sum和str仍然存在，不受影 響。

從上可以看出：基本資料型別、區域性變數、String型別的直接賦值都是存放在棧記憶體中的，用完就消失。地址是棧，就是靜態繫結機制，執行完值不變化。

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("我的成績是"+score);
 }
}

上述程式碼的意思如下圖所示：

從上可以看出：new建立的例項化物件、String型別的構造方法new出來的物件及陣列，是存放在堆記憶體中的，用完之後靠垃圾回收機制不定期自動消除。地址是堆(物件在堆內儲存，一般也會在棧裡分配一個空間，去指向堆裡的物件的地址)就是動態繫結機制，執行完值變化。

總結：

基本資料型別、區域性變數、String型別的直接賦值都是存放在棧記憶體中的，用完就消失。

new建立的例項化物件、String型別的構造方法new出來的物件及陣列，是存放在堆記憶體中的，用完之後靠垃圾回收機制不定期自動消除。

地址是棧，就是靜態繫結機制，執行完值不變化；地址是堆(物件在堆內儲存，一般也會在棧裡分配一個空間，去指向堆裡的物件的地址)就是動態繫結機制，執行完值變化。

值傳遞

到底是值傳遞還是引用傳遞

是值傳遞。Java 語言的方法呼叫只支援引數的值傳遞。當一個物件例項作為一個引數被傳遞到方法中時，引數的值就是對該物件的引用。物件的屬性可以在被呼叫過程中被改變，但對物件引用的改變是不會影響到呼叫者的

為什麼 Java 中只有值傳遞

首先回顧一下在程式設計語言中有關將引數傳遞給方法（或函式）的一些專業術語。按值呼叫(call by value)表示方法接收的是呼叫者提供的值，而按引用呼叫（call by reference)表示方法接收的是呼叫者提供的變數地址。一個方法可以修改傳遞引用所對應的變數值，而不能修改傳遞值呼叫所對應的變數值。 它用來描述各種程式設計語言（不只是Java)中方法引數傳遞方式。

Java程式設計語言總是採用按值呼叫。也就是說，方法得到的是所有引數值的一個拷貝，也就是說，方法不能修改傳遞給它的任何引數變數的內容。

下面通過 3 個例子來給大家說明

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);
}

結果：

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

在swap方法中，a、b的值進行交換，並不會影響到 num1、num2。因為，a、b中的值，只是從 num1、num2 的複製過來的。也就是說，a、b相當於num1、num2 的副本，副本的內容無論怎麼修改，都不會影響到原件本身。

通過上面例子，我們已經知道了一個方法不能修改一個基本資料型別的引數，而物件引用作為引數就不一樣，請看 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) {
  // 將陣列的第一個元素變為0
  array[0] = 0;
 }

結果：

1
0

解析：

array 被初始化 arr 的拷貝也就是一個物件的引用，也就是說 array 和 arr 指向的時同一個陣列物件。 因此，外部對引用物件的改變會反映到所對應的物件上。

通過 example2 我們已經看到，實現一個改變物件引數狀態的方法並不是一件難事。理由很簡單，方法得到的是物件引用的拷貝，物件引用及其他的拷貝同時引用同一個物件。

很多程式設計語言（特別是，C++和Pascal)提供了兩種引數傳遞的方式：值呼叫和引用呼叫。有些程式設計師（甚至本書的作者）認為Java程式設計語言對物件採用的是引用呼叫，實際上，這種理解是不對的。由於這種誤解具有一定的普遍性，所以下面給出一個反例來詳細地闡述一下這個問題。

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());
 }
}

結果：

x:小李
y:小張
s1:小張
s2:小李

解析：

交換之前：

交換之後：

通過上面兩張圖可以很清晰的看出： 方法並沒有改變儲存在變數 s1 和 s2 中的物件引用。swap方法的引數x和y被初始化為兩個物件引用的拷貝，這個方法交換的是這兩個拷貝

總結

Java程式設計語言對物件採用的不是引用呼叫，實際上，物件引用是按值傳遞的。

下面再總結一下Java中方法引數的使用情況：

一個方法不能修改一個基本資料型別的引數（即數值型或布林型》

一個方法可以改變一個物件引數的狀態。

一個方法不能讓物件引數引用一個新的物件。

值傳遞和引用傳遞有什麼區別

值傳遞：指的是在方法呼叫時，傳遞的引數是按值的拷貝傳遞，傳遞的是值的拷貝，也就是說傳遞後就互不相關了。

引用傳遞：指的是在方法呼叫時，傳遞的引數是按引用進行傳遞，其實傳遞的引用的地址，也就是變數所對應的記憶體空間的地址。傳遞的是值的引用，也就是說傳遞前和傳遞後都指向同一個引用（也就是同一個記憶體空間）。

以上這篇淺談從Java中的棧和堆,進而衍生到值傳遞就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援我們。