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  • 传值和传引用

    Java中传值和传引用的问题

      值传递(call by value):当基本类型作为参数传入方法时,无论该参数(原型变量的一个值得拷贝)在方法内怎样被改变,外部的变量原型总是不变的。

      改变的只是原型变量的拷贝,而非变量本身,所以变量原型不会改变。

      引用传递(call by reference):方法操作参数变量时拷贝了变量的引用,而后通过引用找到变量的真正地址,并对其操作。当方法结束后,方法内部的参数变量消失。这个变量只是对象的一个引用而已,指向了对象所在的真实地址,而非对象本身,所以消失没有任何影响。原型变量本质上也是那个对象的一个引用(和参数变量时一样的),当对参数变量的改变就根本就是对原型变量所指对象的改变。

    特例

     

      String类型变量作为参数时可以认为以传值的方式传递。

    public static void changestr(String s){
      s = "111"    
    }
    
    public static void main(String args[]){
      String s = "123";
      changestr(s);
      System.out.println(s);      
    }

      上述代码的运行结果是:123

      String传入方法时,是复制了一个String对象副本,这个String对象指向了111的内存空间,但是原String对象指向的还是123的内存空间,所以s并没有发生改变。可以认为是传值,即另外创建一个String对象,与原对象无关。

      下面简单介绍一下Java的数据类型,加深对String的理解。

     

    Java中的基础数据类型和其包装类

      

      基本类型,共8种,byte,short,int,long, float,double, char, boolean。这种类型的定义是通过int = 3的形式来定义的,称为自动变量。自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里没有类的存在。如int a =3;这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存周期可知,出于追求速度快的原因,存在于栈中

             另外,栈内存中的数据可以共享。假如我们同时定义:

      int a = 3;

      int b = 3;

    编译器先处理int a = 3;首先在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理b,创建完b的引用变量时后,由于栈中存在3这个字面值,便将b直接指向3的地址。

      字面值的引用和类对象的引用不同

      假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部类状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值得引用的值也跟着改变的情况。会重新搜索栈中是否有该字面值,有则指向这个地址,没有则开辟地址。

      包装类数据,如Integer,String,Double等相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部存在于堆中,JAVA用new()语句来显示得告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是占用更多时间。数据类型包装类的值不可修改。不仅仅是String类的值不可以修改,所有的数据类型包装类都不能更改其内部的值。

      String是一种特殊的包装类数据。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建,也可以用String str = "abc";的形式来创建。前者是规范的类的创建过程,在Java中一切都是对象,而对象是类的实例,全部通过new()的形式来创建。

      关于String str = "abc"的内部工作。Java内部将此语句转化为以下几个步骤:

      (1)先定义一个名为str的String类的对象引用变量:String str;

      (2)在栈中查找有没有存放值为“abc”的地址,如果没有,则开辟一个存放字面值为"abc"的地址,接着创建一个新的String类的对象o,并将o的字符串值指向这个地址,而且在栈中这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址,则查找对象o,并返回o的地址。

      (3)将str指向对象o的地址。   

      一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = “abc”;这种场合下,其字符串却是保存了一个指向存在栈中数据的引用

    String str1 = "abc"; 
    String str2 = "abc"; 
    System.out.println(str1==str2); //true

      结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。

    String str1 = "abc"; 
    String str2 = "abc"; 
    str1 = "bcd"; 
    System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc 
    System.out.println(str1==str2); //false

      赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改为"bcd"时,JVM发现在栈中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。

    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这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。

     

    String str1 = new String("abc"); 
    String str2 = "abc"; 
    System.out.println(str1==str2); //false 

      创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。

      只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。

    总结:

      (1)使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。

      (2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。

     

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