Java引用

0x00 前言

说一说Java中的引用,Java没有C++中标记地那么明显,在C++中,引用类型是必需用&标记出来的,而Java不用,这就可能对初学者造成一定的困惑。

0x01 引用传递和值传递

在Java中,对于基本数据类型(如int, char, double等),值就直接保存在变量中。而对于对象类型(如String),我们使用如下的代码创建一个对象:

String str = "Hello World!";

str实质上为一个String引用类型变量,变量中保存的实际上为这个对象在堆内存中的地址信息,而不是实际的对象数据。

对于基本数据类型,赋值操作会直接覆盖变量的值,原来的数据将被覆盖掉,被替换为新值。而对于引用类型变量str,赋值运算符会修改其所保存对象的地址信息,原来对象的地址被覆盖掉,重新写入新的对象的地址,但是原来对象本身并没有发生改变,当垃圾回收机制检测到这个对象在内存中没有引用的话,即被垃圾回收。

如下代码即会输出"Hello World!",因为在test函数中,引用类型变量a传入进来的时候一开始保存的是引用类型变量str所指向的地址,但是随即a被重新赋予了一个新的对象地址,但是其原来指向的地址仍然有引用类型变量str所指向,这是一个强引用,所以不会被垃圾回收机制给回收,此时引用类型变量astr分别指向两个不同的堆内存地址。

private static void test(StringBuilder a) {
a = new StringBuilder("Test");
}
public static void main(String[] args) {
StringBuilder str = new StringBuilder("Hello World!");
test(str);
System.out.println(str);
}

但是如果是下面的方法的话,输出结果就变成了2行,一行是Hello World!另一行是Hello China!,因为append方法是直接作用于a所指向的对象的,所以原对象的值发生了改变。

private static void test(StringBuilder a) {
a.append("\nHello China!");
}
public static void main(String[] args) {
StringBuilder str = new StringBuilder("Hello World!");
test(str);
System.out.println(str);
}

0x02 数组的传递

数组的传递为引用传递,因为如果我们定义一个数组:

int[][] arr = new int[2][4];

arr仍然标记着一个引用类型变量,指向在堆内存中的数组实体。而在这个数组实体中,有2个引用类型变量分别指向2个长度为4的数组实体。如图:

所以,如下代码输出的结果即为1 2 3,因为我们传到test方法内部的是一个对数组的引用。

private static void test(int[] a) {
a[0] = 1;
a[1] = 2;
a[2] = 3;
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
test(arr);
System.out.println(arr[0] + " " + arr[1] + " " + arr[2]);
}