值传递和引用传递问题

一、堆、栈

举个栗子：

int age = 22;
String name = new String("shuaibei");

这两个变量存储图如下：

如果，我们分别对age、name变量赋值，会发生什么呢？

age = 18;
name = new String("xiaobei");

如下图：

age 仅仅是将栈上的值修改为 18，而 name 由于是 String 引用类型，所以会重新创建一个 String 对象，并且修改 name，让其指向新的堆对象。（细心的话，你会发现，图中 name 执行的地址我做了修改）

然后，之前那个对象如果没有其它变量引用的话，就会被垃圾回收器回收掉。

这里也要注意一点，我创建 String 的时候，使用的是 new，如果直接采用字符串赋值，比如：

String name = "shuaibei"

那么是会放到 JVM 的常量池去，不会被回收掉，这是字符串两种创建对象的区别，不过这里我们不关注。

Java 中引用这东西，和 C/C++ 的指针就是一模一样的嘛，只不过 Java 做了语义层包装和一些限制，让你觉得这是一个引用，实际上就是指针。

好，让我继续了解下函数调用栈。

二、函数调用栈

一个函数需要在内存上存储哪些信息呢？

参数、局部变量，理论上这两个就够了，但是当多个函数相互调用的时候，就还需要机制来保证它们顺利的返回和恢复主调函数的栈结构信息。

那这部分就包括返回地址、ebp寄存器（基址指针寄存器，指向当前堆栈底部） 以及其它需要保存的寄存器。

所以一个完整的函数调用栈大概长得像下面这个样子：

那，多个函数调用的时候呢？

简单来说就是叠罗汉，这是两个函数栈：

今天，我们不会去详细了解函数调用过程ebp、ebp如何变化，返回地址又是如何起作用的。

今天的任务就是搞明白参数传递，所以其它的都是非主线的知识，忽略即可。

顺便插点题外话：

学习新知识有时候需要刨根问底，有时候却需要及时回头，尤其是计算机，你要是一直刨根问题，我能给你整到硅的提纯去，这就是失去了学习的意义。

最好的方式是，在一个恰到好处的地方建立一个抽象层，并且认可这个抽象层提供的功能/接口，不去探究这一层下面是什么，怎么实现的。

比如，学习 HTTP，我就只需要认 TCP 提供稳定、可靠传输就够了，暂时就不需要去看 TCP 如何做到的。

好了，继续说回函数传参，举个例子，下面这段代码在main函数内调用了func_a函数

int func_a(int a, int *b) {
 a = 5;
 *b = 5;
};
​
int main(void) {
 int a = 10;
  int b = 10;
  func_a(a, &b);
  printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
  return 0;
}
​
// 输出
a=10, b=5

那么func_a(a, &b) 这个过程，在函数调用栈上究竟是怎么样的呢？

就像上图所示，编译器会生成一段函数调用代码。

将 main 函数内变量 a 的值拷贝到 func_a 函数参数 a 位置。

将变量 b的地址，拷贝到 func_a 函数参数 b 的位置。

记住这张图，这是函数参数传递的本质，没有其它方式，just copy！

copy 意味着是副本，也就是在子函数的参数永远是主调函数内的副本。

决定是值传递还是所谓的引用传递，在于你 copy 的到底是一个值，还是一个引用（的值）。

其实引用也是值......不要觉得引用就是那种玄乎的东西。

所以会有一种声音说，是不存在所谓的引用传递的，一切传引用的本质还是传值。

也就是 pass pointer by value 或者 pass reference by value，哈哈哈有点意思。

今天，我们不讨论到底有没有传引用这个东西，这是一个个仁者见仁智者见智的问题。

我的目的呢，就是把参数传递这个过程给大家剖析下，至于到底是传值还是传引用，那就看大家怎么思考了。

三、pass by value in java

举个最简单的例子来说明下：

public class HelloWorld {
  
    public static void ChangeRef(String name) {
        name = new String("xiaobei");
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        String name = new String("shuaibei");
       ChangeRef(name);
        System.out.println(name.equals("shuaibei"));
​
    }
}

上面，ChangeRef 函数实际上并没有改变到 main 函数内的 name 对象，看图就明白了：

根据我们前面所讲，参数传递实际就是复制栈上的值本身，这里name的值就一串地址，所以ChangeRef接收到的也是这串地址，但是在ChangeRef函数内将name的指向改成了一个新的 String 对象，但是这里不会对main函数中的 name 对象产生任何的影响。

咦，不是说引用类型都是引用传递吗？为什么还不会对主调函数产生影响呢？

我们都把引用的指向改变了，还能影响个啥，如果想通过引用传递修改外部传进来的值，一般是采用成员方法。

假设 String 类有一个方法叫做changeStr(String value)，那么我们就可以在ChangeRef内调用这个方法，修改name的值，

并且会同步修改到main函数里的值。

（其实这里最好的说明方式是自己定义一个类，但是我懒了，就省掉了哈哈哈，相信聪明的你一定知道我在说什么~）