Java值传递和引用

java语言深入（java中是传值还是引用）

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熟悉C的程序员都用过指针，对指针可谓爱之深恨之切。指针是指向一块内存地址的内存数据（有些拗口），也就是说指针本身是一个占用4字节内存的int（32 位系统内），而这个int值恰恰又是另一块内存的地址。比如"hello"这个字串，存放在@0x0000F000这个地址到@0x0000F005这段内存区域内（包括0x00的结束字节）。而在@0x0000FFF0到@0x0000FFF03这四个字节内存放着一个int，这个int的值是@0x0000F000。这样就形成了一个指向"hello"字串的指针。

在Java中，很多人说没有指针，事实上，在Java更深层次里，到处都是大师封装好的精美绝伦的指针。为了更容易的讲解Java 中关于类和类型的调用，Java中出现了值与引用的说法。浅显的来说，我们可以认为Java中的引用与C中的指针等效（其实差别非常非常大，但是为了说明我们今天的问题，把他们理解为等效是没有任何问题的）。

所谓传引用的说法是为了更好的讲解调用方式。基于上面对指针的理解，我们不难看出，指针其实也是一个int值，所谓传引用，我们是复制了复制了指针的int值进行传递。为了便于理解，我们可以姑且把指针看作一种数据类型，透明化指针的int特性，从而提出传引用的概念。

重申一遍：Java中只有传值。

1所谓传值和传引用

传值和传引用的问题一直是Java里争论的话题。与C++不同的，Java里面没有指针的概念，Java的设计者巧妙的对指针的操作进行了管理。事实上，在懂C++的Java程序员眼中，Java到处都是精美绝伦的指针。

下面举个简单的例子，说明什么是传值，什么是传引用。

//例1

void method1(){

int x=0;

this.change(x);

System.out.println(x);

}

void int change(int i){

i=1;

}

很显然的，在mothod1中执行了change(x)后，x的值并不会因为change方法中将输入参数赋值为1而变成1，也就是说在执行change(x)后，x的值z依然是0。这是因为x传递给change(int i)的是值。这就是最简单的传值。

同样的，进行一点简单的变化。

//例2

void method1(){

StringBuffer x=new StringBuffer("Hello");

this.change(x);

System.out.println(x);

}

void int change(StringBuffer i){

i.append(" world!");

}

看起来没什么变化，但是这次mothed1中执行了change (x)后，x的值不再是"Hello"了，而是变成了"Hello world!"。这是因为x 传递给change(i)的是x的引用。这是最经典的传引用。

似乎有些奇怪了，两段程序没有特别的不同，可是为什么一个传的是值而另一个传的是引用呢？......

2非要搞清楚传值还是传引用的问题吗？

搞清楚这自然是有必要的，不然我也不需要写这么多了，不过的确没有到"非要"的地步。

首先，如果我们不太关心什么是传值什么是传引用，我们一样能写出漂亮的代码，但是这些代码在运行过程中可能会存在着极大的隐患。

全局变量是让大家深恶痛绝（又难以割舍）的东西，原因就是使用全局变量要特别注意数据的保护。如果在多线程的程序里使用全局变量简直就等于跟自己过不去。不了解传值和传引用的问题，跟使用全局变量不考虑数据保护的罪过是不相上下下的，甚至有时候比它还要糟。你会莫名其妙，为什么我的返回参数没有起作用，为什么我传进去的参数变成了这样......？

一个例子：

//例3

void mothed1(){

int x=0;

int y=1;

switchValue(x,y);

System.out.println("x="+x);

System.out.println("y="+y);

}

void switchValue(int a,int b){

int c=a;

a=b;

b=c;

}

上面是一个交换a,b值的函数，看起来似乎蛮正确的，但是这个函数永远也不会完成你想要的工作。

还有一个例子：

//例4

StringBuffer a=new StringBuffer("I am a ");

StringBuffer b=a;

a.append("after append");

a=b;

System.out.println("a="+a);

在编程过程中，经常会遇到这种情况，一个变量的值要被临时改变一下，等用完之后再恢复到开始的值。就好像上面的例子，a 为了保持它的值，使用b=a做赋值，之后a被改变，再之后a把暂存在b里面的值取回来。这是我们一厢情愿的想法，而事实上，这段代码执行后，你会发现a的值已经改变了。

以上是两个最简单的例子，真正的程序开发过程中，比这要复杂的情况每天都会遇到。

3类型和类

Java 提出的思想，在Java里面任何东西都是类。但是Java里面同时还有简单数据类型：int,byte,char,boolean，与这些数据类型相对应的类是Integer，Byte，Character，Boolean，这样做依然不会破坏Java关于任何东西都是类的提法。

这里提到数据类型和类似乎和我们要说的传值和传引用的问题无关，但这是我们分辨传值和传引用的基础。

4试图分辨传值还是传引用

为什么是"试图分辨"呢？很简单，传值和传引用的问题无处不在，但是似乎还没有人能正统的给出标准，怎样的就是值拷贝调用，怎样的就是引用调用。面对这个问题，我们更多的应该是来自平时积累对Java的理解。

回过头来，我们分析一下上面的几个例子：

先看例1，即使你不明白为什么，但是你应该知道这样做肯定不会改变x的值。为了方便说明，我们给例子都加上行号。

//例1

1 void method1(){

2 int x=0;

3 this.change(x);

4 }

5

6 void int change(int i){

7 i=7;

8}

让我们从内存的存储方式看一下x和I之间到底是什么关系。

在执行到第2行的时候，变量x指向一个存放着int 0的内存地址。

变量x---->[存放值0]

执行第3行调用change(x)方法的时候，内存中是这样的情形：x把自己值在内存中复制一份，然后变量i指向这个被复制出来的0。

变量x---->[存放值0]

↓进行了一次值复制

变量x---->[存放值0]

这时候再执行到第7行的时候，变量i的被赋值为7，而这一步的操作已经跟x没有任何关系了。

变量x---->[存放值0]

变量x---->[存放值7]

说到这里应该已经理解为什么change(x)不能改变x的值了吧？因为这个例子是传值的。

那么，试着分析一下为什么例三中的switchValue()方法不能完成变量值交换的工作？

再看例2。

//例2

1void method1(){

2 StringBuffer x=new StringBuffer("Hello");

3 this.change(x);

4}

5

6void int change(StringBuffer i){

7 i.append(" world!");

8}

例2似乎和例1从代码上看不出什么差别，但是执行结果却是change(x)能改变x的值。依然才从内存的存储角度来看看例2的蹊跷在哪里。

在执行到第2行时候，同例1一样，x指向一个存放"Hello"的内存空间。

变量x---->[存放值"Hello"]

接下来执行第三行change(x)，注意，这里就与例1有了本质的不同：调用change(x)时，变量i也指向了x指向的内存空间，而不是指向x的一个拷贝。

变量x \

-->[存放值"Hello"]

变量x /

于是，第7行对i调用append方法，改变i指向的内存空间的值，x的值也就随之改变了。

变量x \

-->[追加为"Hello World!"]

变量x /

为什么x值能改变呢？因为这个例子是传引用的。

这几个例子是明白了，可是很多人会开始有另一个疑问了：这样看来，到底什么时候是传的值什么时候是传得引用呢？于是，我们前面讲到的类型和类在这里就派上了用场：对于参数传递，如果是简单数据类型，那么它传递的是值拷贝，对于类的实例它传递的是类的引用。需要注意的是，这条规则只适用于参数传递。为什么这么说呢？我们看看这样一个例子：

//例5

String str="abcdefghijk";

str.replaceAll("b","B");

这两句执行后，str的内容依然是"abcdefghijk"，但是我们明明是对str操作的，为什么是这样的呢？因为str的值究竟会不会被改变完全取决于replaceAll这个方法是怎么实现的。类似的，有这样一个例子：

//例6

1 void method1() {

2 StringBuffer x = new StringBuffer("Hello");

3 change1(x);

4 System.out.println(x);

5 }

6

7 void method2() {

8 StringBuffer x = new StringBuffer("Hello");

9 change2(x);

10 System.out.println(x);

11 }

12

13 void change1(StringBuffer sb) {

14 sb.append(" world!");

15 }

16

17 void change2(StringBuffer sb) {

18 sb = new StringBuffer("hi");

19 sb.append(" world!");

20 }

调用method1()，屏幕打印结果为："Hello world!"

调用method2()，我们认为结果应该是"hi world"，因为sb传进来的是引用。可是实际执行的结果是"Hello"！

难道change2()又变成传值了？！其实change1()和change2()的确都是通过参数传入引用，但是在方法内部因为处理方法的不同而使结果大相径庭。我们还是从内存的角度分析：

执行method1()和change1()不用再多说了，上面的例子已经讲解过，这里我们分析一下method2()和change2()。

程序执行到第8行，x指向一个存放着"Hello"的内存空间。

变量x---->[存放值"Hello"]

第9行调用change2，将sb指向x指向的内存空间，也就是传入x的引用。

变量x \

-->[存放值"Hello"]

变量x /

到这里为止还没有什么异样，接下来执行18行，这里就出现了类似传入值拷贝的变化：new 方法并没有改变sb指向内存的内容，而是在内从中开辟了一块新的空间存放串"hi"，同时sb指向了这块空间。

变量x---->[存放值"Hello"]

×原有的引用被切断

变量x---->[另一块存放"hi"的空间]

接下来再对sb进行append已经和x没有任何关系了。

所以，还有一条不成规则的规则：对于函数调用，最终效果是什么完全看函数内部的实现。比较标准的做法是如果会改变引用的内容，则使用void作为方法返回值，而不会改变引用内容的则在返回值中返回新的值。

虽然已经说了这么多，但是感觉传值还是传引用的问题依然没有完全说清楚。因为这个问题本身就是很难归纳总结的问题，所以更多的理解要靠平时的积累和形成。下面几个例子，给大家尝试进行分析。

//例7，打印结果是什么？

public static void main(String[] args) {

int a;

int b;

StringBuffer c;

StringBuffer d;

a = 0;

b = a;

c = new StringBuffer("This is c");

d = c;

a = 2;

c.append("!!");

System.out.println("a=" + a);

System.out.println("b=" + b);

System.out.println("c=" + c);

System.out.println("d=" + d);

}

//例8，打印结果是什么？

public class Test{

public static void main(String[] args) {

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");

System.out.println("Before change, sb = " + sb);

changeData(sb);

System.out.println("After changeData(n), sb = " + sb);

}

public static void changeData(StringBuffer strBuf) {

StringBuffer sb2 = new StringBuffer("Hi ");

strBuf = sb2;

sb2.append("World!");

}

}

如果是以基本数据类型（包括String类）做参数进行传递，或以某个类名（包括数组名）为类型做为参数而直接对其类进行操作（非类的属性），这样的传递叫值传递；

如果是以某个类名为类型做为参数进行传递而针对该类的属性进行的操作，这样的传递叫做引用传递。

也就是说在值传递的过程中其操作不会对所传进来的对象有任何的影响，它传进来的只是该对象的一个副本，其本身不会有任何的改变；而引用传递则传进来的是该对象的一个别名，即引用该对象在虚拟机中的“地址”，因此引用传递会对该“地址”的内部属性产生影响，而不会改变该“地址”在虚拟机中的位置，即引用传递在外部看来是没有发生过任何变话的，但从内部看来，它的属性会随着调用它的方法的改变而改变

因此，也有人说JAVA只有“值传递”，而没有引用传递