傳值和傳引用
Java中傳值和傳引用的問題
值傳遞(call by value):當基本類型作為參數傳入方法時,無論該參數(原型變量的一個值得拷貝)在方法內怎樣被改變,外部的變量原型總是不變的。
改變的只是原型變量的拷貝,而非變量本身,所以變量原型不會改變。
引用傳遞(call by reference):方法操作參數變量時拷貝了變量的引用,而後通過引用找到變量的真正地址,並對其操作。當方法結束後,方法內部的參數變量消失。這個變量只是對象的一個引用而已,指向了對象所在的真實地址,而非對象本身,所以消失沒有任何影響。原型變量本質上也是那個對象的一個引用(和參數變量時一樣的),當對參數變量的改變就根本就是對原型變量所指對象的改變。
特例
String類型變量作為參數時可以認為以傳值的方式傳遞。
public static void changestr(String s){ s = "111" } public static void main(String args[]){ String s = "123"; changestr(s); System.out.println(s); }
上述代碼的運行結果是:123
String傳入方法時,是復制了一個String對象副本,這個String對象指向了111的內存空間,但是原String對象指向的還是123的內存空間,所以s並沒有發生改變。可以認為是傳值,即另外創建一個String對象,與原對象無關。
下面簡單介紹一下Java的數據類型,加深對String的理解。
Java中的基礎數據類型和其包裝類
基本類型,共8種,byte,short,int,long, float,double, char, boolean。這種類型的定義是通過int = 3的形式來定義的,稱為自動變量。自動變量存的是字面值,不是類的實例,即不是類的引用,這裏沒有類的存在。如int a =3;這裏的a是一個指向int類型的引用,指向3這個字面值。這些字面值的數據,由於大小可知,生存周期可知,出於追求速度快的原因,存在於棧中。
另外,棧內存中的數據可以共享。假如我們同時定義:
int a = 3;
int b = 3;
編譯器先處理int a = 3;首先在棧中創建一個變量為a的引用,然後查找有沒有字面值為3的地址,沒找到,就開辟一個存放3這個字面值的地址,然後將a指向3的地址。接著處理b,創建完b的引用變量時後,由於棧中存在3這個字面值,便將b直接指向3的地址。
字面值的引用和類對象的引用不同。
假定兩個類對象的引用同時指向一個對象,如果一個對象引用變量修改了這個對象的內部類狀態,那麽另一個對象引用變量也即刻反映出這個變化。相反,通過字面值的引用來修改其值,不會導致另一個指向此字面值得引用的值也跟著改變的情況。會重新搜索棧中是否有該字面值,有則指向這個地址,沒有則開辟地址。
包裝類數據,如Integer,String,Double等相應的基本數據類型包裝起來的類。這些類數據全部存在於堆中,JAVA用new()語句來顯示得告訴編譯器,在運行時才根據需要動態創建,因此比較靈活,但缺點是占用更多時間。數據類型包裝類的值不可修改。不僅僅是String類的值不可以修改,所有的數據類型包裝類都不能更改其內部的值。
String是一種特殊的包裝類數據。即可以用String str = new String("abc");的形式來創建,也可以用String str = "abc";的形式來創建。前者是規範的類的創建過程,在Java中一切都是對象,而對象是類的實例,全部通過new()的形式來創建。
關於String str = "abc"的內部工作。Java內部將此語句轉化為以下幾個步驟:
(1)先定義一個名為str的String類的對象引用變量:String str;
(2)在棧中查找有沒有存放值為“abc”的地址,如果沒有,則開辟一個存放字面值為"abc"的地址,接著創建一個新的String類的對象o,並將o的字符串值指向這個地址,而且在棧中這個地址旁邊記下這個引用的對象o。如果已經有了值為"abc"的地址,則查找對象o,並返回o的地址。
(3)將str指向對象o的地址。
一般String類中字符串值都是直接存值的。但像String str = “abc”;這種場合下,其字符串卻是保存了一個指向存在棧中數據的引用。
String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; System.out.println(str1==str2); //true
結果說明,JVM創建了兩個引用str1和str2,但只創建了一個對象,而且兩個引用都指向了這個對象。
String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; str1 = "bcd"; System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc System.out.println(str1==str2); //false
賦值的變化導致了類對象引用的變化,str1指向了另外一個新對象!而str2仍舊指向原來的對象。上例中,當我們將str1的值改為"bcd"時,JVM發現在棧中沒有存放該值的地址,便開辟了這個地址,並創建了一個新的對象,其字符串的值指向這個地址。
String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; str1 = "bcd"; String str3 = str1; System.out.println(str3); //bcd String str4 = "bcd"; System.out.println(str1 == str4); //true
str3這個對象的引用直接指向str1所指向的對象(註意,str3並沒有創建新對象)。當str1改完其值後,再創建一個String的引用str4,並指向因str1修改值而創建的新的對象。可以發現,這回str4也沒有創建新的對象,從而再次實現棧中數據的共享。
String str1 = new String("abc"); String str2 = "abc"; System.out.println(str1==str2); //false
創建了兩個引用。創建了兩個對象。兩個引用分別指向不同的兩個對象。
只要是用new()來新建對象的,都會在堆中創建,而且其字符串是單獨存值的,即使與棧中的數據相同,也不會與棧中的數據共享。
總結:
(1)使用諸如String str = "abc";的格式定義類時,對象可能並沒有被創建!唯一可以肯定的是,指向String類的引用被創建了。至於這個引用到底是否指向了一個新的對象,必須根據上下文來考慮,除非你通過new()方法來顯要地創建一個新的對象。因此,更為準確的說法是,我們創建了一個指向String類的對象的引用變量str,這個對象引用變量指向了某個值為"abc"的String類。
(2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的運行速度,因為JVM會自動根據棧中數據的實際情況來決定是否有必要創建新對象。而對於String str = new String("abc");的代碼,則一概在堆中創建新對象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要創建新對象,從而加重了程序的負擔。
傳值和傳引用