在Java中设置相等：按值还是按引用？

Question

我做了两个测试，第一个是从 Strings 开始的。

    String str1 = "old";
    String str2 = str1;
    str1 = "new";

    System.out.println(str1); //new
    System.out.println(str2); //old

以上示例表明 str2 = str1，按值传递

现在我进行类似的操作，但这次使用列表(Lists)

    List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    List<Integer> list2 = list1;
    list1.add(1);

    System.out.println(list1.size()); //1
    System.out.println(list2.size()); //1

这个例子表明list2 = list1，通过引用传递

我感到困惑，Java的哪些变量/对象是按值传递，哪些是按引用传递？

- onepiece

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所有的参数都是按值传递，没有按引用传递的。 - Sotirios Delimanolis

@onepiece 因为你正在复制引用。 - Deepak Ingole

请记住，字符串是不可变的！ :D - user_loser

区别在于 str1 = "new" 将一个新对象赋给了变量；但 list1.add(1) 修改了一个已存在的对象，而不创建新对象。 - Dawood ibn Kareem

onepiece - 所有Java变量（除了原始类型）都是引用变量。这意味着每当您使用一个变量时，您都在对引用进行操作。这不像C语言，其中所有变量都是值变量。这意味着在Java中，“按引用传递”和“按值传递”的区别不存在。我们按值传递，并且传递的是引用。 - Dawood ibn Kareem

Answer 1

在你的第一段代码中，是的，这一行

String str2 = str1;

将str2分配给与str1引用的相同的String，即"old"。此时，它们是同一个对象。但是，接下来的一行

str1 = "new";

创建一个String类的新实例，并将str1的引用更改为这个新的字符串。由于我们正在更改str1的引用，所以str2的内容并不会改变。

需要注意的是，在Java中，String是不可变的，即一旦初始化就不能更改状态。按照这种思路，"old"的内容可能永远不会改变。因此，当您将"new"分配给str1时，您并没有改变"old"的值，而是创建了一个新的String。

换句话说，这行代码与此处相同：

str1 = new String("new");

http://i.minus.com/jboQoqCxApSELU.png

然而，在第二段代码中，

List<Integer> list2 = list1;

使list2引用与list1相同的列表。结果，list1和list2引用相同的列表。

list1.add(1); 

向由list1引用的列表添加一个元素。但是，正如我所说的，list1和list2引用同一个列表，因此list1和list2现在都有元素1。在方法调用中没有创建新实例。

http://i.minus.com/jxDLyBqcUzgHZ.png

事实上，如果你这样做

List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
List<Integer> list2 = list1;
list1 = new ArrayList<Integer>();
list1.add(1);

System.out.println(list1.size()); //1
System.out.println(list2.size()); //0

因为list1 = new ArrayList<Integer>();会将list1重新分配给一个新的列表，那个新列表不再指向list2所指向的对象。

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在所有情况下，赋值运算符（即obj1 = obj2）始终复制引用，这两个引用在赋值后仍然引用同一对象实例。这适用于String、List或任何其他类（但不适用于基本类型）。

然而，在大多数情况下，str1 = "new"会创建一个String的新实例，然后将引用分配给新的String - 这是Java语言的特例。这不适用于其他任何类型的对象。这与任何其他方法调用（如list1.add（1））不同。

- luiges90

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请纠正我如果我错了：当将某个不可变对象设置为另一个对象时，它会创建自己的新实例，而可变类则会引用相同的内容，除非手动实例化它们（使用关键字“new”）。 - onepiece

实际上，所有的赋值都会引用同一个对象。然而，在Java中，str1 = "new";是一个特殊情况，它会创建一个新的String对象 - 这是合理的考虑到String是不可变的。 - luiges90

不！你可以使用List来创建第一个示例。这与字符串和列表之间的任何固有差异无关，而是与赋值运算符（=）和调用方法（如add）之间的区别有关。 - Dawood ibn Kareem

@onepiece 只有两种类型，原始类型和引用类型。不要认为是 String vs List。它们都是引用类型，工作方式相同。 - Sotirios Delimanolis

@luiges90，通过调用变量的方法无法改变变量引用的值。David是完全正确的。 - Sotirios Delimanolis

Answer 2

你的不同之处就在这里

str1 = "new";

vs

list1.add(1);

在 String 的例子中，你正在更改引用。更改 str1 的引用不会影响任何其他变量。

在 List 的例子中，你正在调用一个方法，该方法取消引用引用并访问对象。引用同一对象的任何变量都将看到该更改。

就是这样。

List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>(); // 1
List<Integer> list2 = list1; // 2 
list1.add(1); // 3

看起来像这样

   1:  list1 ===> object1234
   2:  list1 ===> object1234 <=== list2
   3:  list1 ===> object1234 (internal modification) <=== list2

- Sotirios Delimanolis

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任何引用同一对象的变量都将看到该更改。但是，如果Java按值传递，则list2应具有list1的值，而不是引用。 - onepiece

@onepiece 值是引用。 - Sotirios Delimanolis

@onepiece 请逐步查看。 - Sotirios Delimanolis

这个答案是最清晰和最直接的。+1，因为它没有提到“不可变性”，也没有暗示字符串在某种程度上是特殊的。 - Dawood ibn Kareem

Answer 3

Java中的一切都是按值传递的，没有类似于引用传递的方式。对象引用是按值传递的。

String str1="old"
String str2=str1; //here str2 is pointed to str1
str1="new";       // here link of str1 is broken with old and pinted to new location      where as str2 is pointing to same location as earlier.

在列表的情况下，两个列表都指向同一内存位置，因此更改会反映出来。

- Ravi Godara

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在Java中，数组是隐式按引用传递的。这意味着在函数中对数组所做的更改可以反映原始内容。 - Balayesu Chilakalapudi

Answer 4

Java中全部都是按值传递。Java没有按引用传递。变量的副本被传递到可能是方法参数或常规普通变量的变量中。例如字符串文字、字符串、数组引用和ArrayLists等对象仍然按值传递。

问题在于，如果引用未被重新分配，则引用变量发生的任何事情都将发生在它所引用的对象上。

请查看这个教程，来自编写《Head First Java》和其他书籍的人：http://www.javaranch.com/campfire/StoryPassBy.jsp

此外，在您的代码中，请记住字符串是不可变的。这意味着一旦创建了对象，它基本上不会改变。但是，在您的代码中，字符串引用被重新分配，而List引用只是调用了一个方法。List引用都指向完全相同的ArrayList对象；因此，对它们中的任何一个进行的方法调用size()都会影响两个List引用，因为它们都指向堆内存中的同一个对象。 :D

愉快的编码！

- user_loser

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最后一段是一个误导。即使“String”对象不是不可变的，这个特定的例子仍然会表现出相同的行为。 - Dawood ibn Kareem

嗨，David。我读你的评论时用了新西兰口音，因为你来自那里。:D 无论如何，你可能是对的，如果没有在我的机器上编码并进行检查的话。这是因为字符串引用中有重新分配，而列表引用中没有。:D 谢谢你的反馈。我太无聊了。:D - user_loser

@DavidWallace 我更新了我的答案。感谢你的认真建议。 :D - user_loser

我认为你的编辑并没有改进。很抱歉，但是我对最后一句话完全感到困惑。我只看到一个ArrayList对象，这也是问题的重点。 - Dawood ibn Kareem

哦，没错，再来一次。如果有两个java.util.ArrayList()对象，那甚至都没有意义。:D 再次感谢您，Wallace先生。:D - user_loser