为什么Java中只有值传递?

按值调用(call by value)表示方法接收的是调用者提供的值,而按引用调用(call by reference)表示方法接收的是调用者提供的变量地址

一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值

Java程序设计语言总是采用按值调用。也就说,方法得到的是所有参数值的一个拷贝。即方法不能修改传递给它的任何参数变量的内容

举例说明

example1

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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);
}

结果

1
2
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4
a = 20
b = 10
num1 = 10
num2 = 20

解析

image1

在swap方法中,a b的值进行交换,并不会影响到num1、num2。因为a b 的值,只是从num1 num2 的复制过来。

也就是说,a b 相当于num1 num2的副本,副本的内容无论怎么修改,都不会影响到原件本身。

通过例子1,已经明白一个方法不能修改一个基本数据类型的参数,而对象引用作为参数就不一样

example2

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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) {
    //将数组的第一个元素变为0
    array[0] = 0;
}

结果

1
2
1
0

解析

image2

array被初始化arr的拷贝是一个对象的引用,也就是说array和arr指向的是同一个数组对象。因此,外部对引用对象的改变会反映到所对应的对象上。

在example2中可以看到,实现一个改变对象参数状态的方法不是一件难事。理由是,方法得到是对象引用的拷贝,对象引用及其他的拷贝同时引用同一个对象

很多程序设计语言(特别是C++和Pascal提供了两种参数传递的方式:值调用和引用调用)。有些人认为Java程序设计语言对对象采用的是引用调用,实际上,这种理解不对。

通过一个反例来阐述这个问题。

example3

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public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("小张");
        Student s2 = new Student("小李");
        
        Test.swap(s1, s2);

        System.out.println("s1: " + s1.getName());
        System.out.println("s2: " + s2.getNmae());
    }

    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());
    }
}

结果

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x: 小李
y: 小张
s1: 小张
s2: 小李

解析

交换之前:

image3

交换之后:

image4

通过上面两张图可以看出:方法并没有改变存储在变量s1和s2中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的的拷贝,这个方法交换的是这两个拷贝

总结

Java程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上,对象引用是按值传递

总结一下Java中方法参数的使用情况:

  • 一个方法不能修改一个基本数据类型的参数(即数值型或布尔型)

  • 一个方法可以改变一个对象参数的状态

  • 一个方法不能让对象参数引用一个新的对象

参考

《Java核心技术卷Ⅰ》基础知识第十版第四章4.5小节


参考资料