java參數傳遞：值傳遞

1  簡述棧、堆和方法區的用法

通常我們定義一個基本數據類型的變量（非成員變量，對象的成員變量和對象一起放在堆中）、一個對象的引用、還有就是函數調用的現場保存都使用JVM中的棧（stack）空間。

通過new關鍵字和構造器創建的對象則放在堆（heap）空間，沒有被引用的對象就成爲“垃圾”，因此堆是垃圾收集器（GC）管理的主要區域。由於現在的垃圾收集器都採用分代收集算法，所以堆空間還可以細分爲新生代和老年代，再具體一點可以分爲Eden、Survivor、Tenured。堆是線程共享的內存區域。

方法區（method area）用於存儲已經被JVM加載的類信息、常量、靜態變量、JIT編譯器編譯後的代碼等數據。程序中的字面量，如直接書寫的100、“hello”和常量都是放在常量池中，常量池是方法區的一部分。

棧空間操作起來最快但是棧空間很小，通常大量的對象都放在堆空間，棧和堆的大小都是可以通過JVM的啓動參數進行調整。棧空間用完了會引發StackOverflowError，而堆和常量池空間不足會引發OutOfMemoryError。

String str = new String(“Hello”);

上面語句中變量str是一個引用，放在棧空間上的，用new創建出來的字符串對象是放在堆空間上的，而“Hello”這個字面量是放在方法區的。棧空間中存放的是new對象在堆空間存放的地址值。

Person p = new Person(1);
Class Person{
int a=1;
public Person(int a){
this.a=a;
}
}

上面語句中p是一個指向Person類的實例（對象）的一個引用，放在棧空間中。真正創建對象的語句是new Person(1)，這個對象放在堆空間中，對應棧空間p中存放的是這個Person對象在堆空間中的地址。其中a是成員變量，存放在堆空間中的。

若聲明瞭一個int類型的非成員變量a，然後對a進行賦值爲1，因爲a爲基礎數據類型直接保存在棧空間中，因此棧空間中a對應存儲的就是1。

注意：

引用《java編程思想（第四版）》P23頁的一句話：

對於這些基本類型，java採取與C和C++相同的方法，也就是說，不用new來創建變量，而是創建一個並非是引用的“自動”變量。這個變量直接存儲“值”，並置於堆棧中，因此更加高效。

 

明白了上面關於對象和變量的儲存特點，現在我們來說說什麼是java值傳遞。

2  值傳遞

2.1 什麼是值傳遞？

按值傳遞指的是在方法調用時，傳遞的參數是把值的拷貝傳遞過去的。由於傳遞的是值的拷貝，因此按值傳遞的特點就是傳遞過後兩個參數互不相干。

示例如下：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Test test=new Test();
		int a=1;
		test.sum(a);
		System.out.println("main方法裏的a="+a);
	}
public void sum(int a){
		a=2;
		System.out.println("sum方法裏的a="+a);
	}
}

運行結果：

sum方法裏的a=2
main方法裏的a=1

2.2 java值傳遞過程分析

（1）當運行到main方法第2行代碼時：

首先在棧空間中創建一個變量爲a，然後將1存入變量a所在內存空間中。

（2）當運行到sum方法中時：

main方法將a變量的拷貝傳給sum方法，此時在棧內存中會爲sum方法中的變量a開闢一塊空間，存入由main方法傳過來的值1。通過a=2操作過後將sum方法中a的值改變成2。因此sum方法中的變量a更改不會影響main方法中的變量a。

 

圖（1）

3 引用傳遞

3.1  什麼是引用傳遞？

引用傳遞是C語言裏面的一種參數傳遞方式，就是在方法調用時，傳遞給另一個方法的是對象的引用，是同一個引用。但是在java語言中，並不存在像C語言這樣的引用傳遞，java語言中只存在值傳遞。之所以很多人把java傳遞對象誤以爲是引用傳遞，是因爲沒有深入的理解對象創建的內存分配規則。在java中傳遞對象，其實是傳遞的對象引用的值的拷貝，這個值也就是對象在堆內存中的地址。

Java中對象引用值的傳遞的特點是：兩個引用指向的是同一個對象，即同一個內存空間（試想，如果是引用傳遞，則就不會存在兩個引用了，只會有一個引用）。

 

示例代碼如下：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Test test=new Test();
		Person p;
		p=new Person();
		p.setAge(5);
		test.handle(p);
		System.out.println("main方法裏："+p.toString());
	}
	public void handle(Person p){
		p.setAge(10);
		System.out.println("handle方法裏："+p.toString());
	}
}

class Person{
	int age=0;
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [age=" + age + "]";
	}
}

 

運行結果：

handle方法裏：Person [age=10]
main方法裏：Person [age=10]

3.2  Java“引用傳遞”過程分析

（1）當運行完main方法第4行時：

此時程序在棧空間中開闢了一塊空間存放Person的一個引用p，並且在堆內存裏面創建了一個對象。

 

圖（2）

（2）當運行完main方法第5行的時：

此時main方法將引用p地址值的一個拷貝傳遞給handle方法，handl方法首先創建一個新的引用p，並且將傳過來的地址值賦值給新引用p。此時兩個引用都指向同一個內存空間。

 

圖（3）

（3）當運行完handle方法的第1行時：

此時handle方法中的引用p，修改了地址值爲0000的Person對象的age=10，由於兩個引用指向的是同一個對象，因此main方法中Person對象的age也等於10，因爲是同一個Person對象。

 

圖（4）

 

假如將handle方法修改成如下代碼：

 

public void handle(Person p){
	p=new Person();
	p.setAge(10);
	System.out.println("handle方法裏："+p.toString());
}

運行結果爲：

handle方法裏：Person [age=10]
main方法裏：Person [age=5]

分析過程爲：

運行到新handle方法第一行之前，運行過程和上面（1）（2）一樣，只不過當運行完第1行後放生了點變化。handle中重新new了一個Person對象，並且將handle方法中的引用p指向這個對象。

 

圖（5）

運行完handle方法第2行代碼後，handle裏面的引用p修改了Person對象的age，此時由於main方法和handle方法中的引用指向了各自的Person對象，因此此次修改操作不會影響main方法中的Person對象，因此：main方法裏：Person [age=5]。

 

圖（6）

26.4 總結

（1）Java當中參數傳遞都是值傳遞！

（2）對於這些基本類型，java採取與C和C++相同的方法，也就是說，不用new來創建變量，而是創建一個並非是引用的“自動”變量。這個變量直接存儲“值”，並置於堆棧中，因此更加高效。

（3）對於大家理解的引用傳遞，其實傳遞的是引用的值，即傳遞引用對象的地址值。

注意：如有問題請批評指正！

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