Java est-il "référence par référence" ou "valeur de transmission"?


Answers

Je viens de remarquer que vous avez référencé mon article .

La spécification Java dit que tout ce qui est en Java est la valeur de transmission. Il n'y a pas de "passage par référence" en Java.

La clé pour comprendre cela est que quelque chose comme

Dog myDog;

n'est pas un chien; C'est en fait un pointeur vers un chien.

Qu'est-ce que cela signifie, c'est quand vous avez

Dog myDog = new Dog("Rover");
foo(myDog);

vous passez essentiellement l' adresse de l'objet Dog créé à la méthode foo .

(Je dis essentiellement parce que les pointeurs Java ne sont pas des adresses directes, mais il est plus facile de les penser de cette façon)

Supposons que l'objet Dog réside à l'adresse mémoire 42. Cela signifie que nous passons 42 à la méthode.

si la méthode a été définie comme

public void foo(Dog someDog) {
    someDog.setName("Max");     // AAA
    someDog = new Dog("Fifi");  // BBB
    someDog.setName("Rowlf");   // CCC
}

regardons ce qui se passe.

  • le paramètre someDog est mis à la valeur 42
  • à la ligne "AAA"
    • someDog est suivi vers le Dog vers someDog il pointe (l'objet Dog à l'adresse 42)
    • ce Dog (celui à l'adresse 42) est invité à changer son nom à Max
  • à la ligne "BBB"
    • un nouveau Dog est créé. Disons qu'il est à l'adresse 74
    • nous someDog le paramètre someDog à 74
  • à la ligne "CCC"
    • someDog est suivi du Dog vers lequel pointe (l'objet Dog à l'adresse 74)
    • ce Dog (celui à l'adresse 74) est invité à changer son nom à Rowlf
  • alors, nous revenons

Maintenant, réfléchissons à ce qui se passe en dehors de la méthode:

Est- myDog que myDog changé?

Il y a la clé.

En gardant à l'esprit que myDog est un pointeur , et non un Dog réel, la réponse est NON. myDog toujours la valeur 42; il pointe toujours vers le Dog origine (mais notez qu'en raison de la ligne "AAA", son nom est maintenant "Max" - toujours le même chien, la valeur de myDog n'a pas changé.)

Il est parfaitement possible de suivre une adresse et de changer ce qui est à la fin; cela ne change pas la variable, cependant.

Java fonctionne exactement comme C. Vous pouvez affecter un pointeur, passer le pointeur à une méthode, suivre le pointeur de la méthode et modifier les données pointées. Cependant, vous ne pouvez pas changer l'endroit où ce pointeur pointe.

En C ++, Ada, Pascal et d'autres langages qui supportent la référence par renvoi, vous pouvez réellement changer la variable qui a été transmise.

Si Java avait une sémantique pass-by-reference, la méthode foo nous avons définie ci-dessus aurait changé là où myDog pointait quand elle assignait someDog sur la ligne BBB.

Considérez les paramètres de référence comme des alias pour la variable transmise. Lorsque cet alias est affecté, la variable qui a été transmise l'est également.

Question

J'ai toujours pensé que Java était référence , mais j'ai vu quelques articles de blog (par exemple, ce blog ) qui prétendent que ce n'est pas le cas. Je ne pense pas comprendre la distinction qu'ils font.

Quelle est l'explication?




I always think of it as "pass by copy". It is a copy of the value be it primitive or reference. If it is a primitive it is a copy of the bits that are the value and if it is an Object it is a copy of the reference.

public class PassByCopy{
    public static void changeName(Dog d){
        d.name = "Fido";
    }
    public static void main(String[] args){
        Dog d = new Dog("Maxx");
        System.out.println("name= "+ d.name);
        changeName(d);
        System.out.println("name= "+ d.name);
    }
}
class Dog{
    public String name;
    public Dog(String s){
        this.name = s;
    }
}

output of java PassByCopy:

name= Maxx
name= Fido

Primitive wrapper classes and Strings are immutable so any example using those types will not work the same as other types/objects.




In Java only references are passed and are passed by value:

Java arguments are all passed by value (the reference is copied when used by the method) :

In the case of primitive types, Java behaviour is simple: The value is copied in another instance of the primitive type.

In case of Objects, this is the same: Object variables are pointers (buckets) holding only Object's address that was created using the "new" keyword, and are copied like primitive types.

The behaviour can appear different from primitive types: Because the copied object-variable contains the same address (to the same Object) Object's content/members might still be modified within a method and later access outside, giving the illusion that the (containing) Object itself was passed by reference.

"String" Objects appear to be a perfect counter-example to the urban legend saying that "Objects are passed by reference":

In effect, within a method you will never be able, to update the value of a String passed as argument:

A String Object, holds characters by an array declared final that can't be modified. Only the address of the Object might be replaced by another using "new". Using "new" to update the variable, will not let the Object be accessed from outside, since the variable was initially passed by value and copied.




As far as I know, Java only knows call by value. This means for primitive datatypes you will work with an copy and for objects you will work with an copy of the reference to the objects. However I think there are some pitfalls; for example, this will not work:

public static void swap(StringBuffer s1, StringBuffer s2) {
    StringBuffer temp = s1;
    s1 = s2;
    s2 = temp;
}


public static void main(String[] args) {
    StringBuffer s1 = new StringBuffer("Hello");
    StringBuffer s2 = new StringBuffer("World");
    swap(s1, s2);
    System.out.println(s1);
    System.out.println(s2);
}

This will populate Hello World and not World Hello because in the swap function you use copys which have no impact on the references in the main. But if your objects are not immutable you can change it for example:

public static void appendWorld(StringBuffer s1) {
    s1.append(" World");
}

public static void main(String[] args) {
    StringBuffer s = new StringBuffer("Hello");
    appendWorld(s);
    System.out.println(s);
}

This will populate Hello World on the command line. If you change StringBuffer into String it will produce just Hello because String is immutable. Par exemple:

public static void appendWorld(String s){
    s = s+" World";
}

public static void main(String[] args) {
    String s = new String("Hello");
    appendWorld(s);
    System.out.println(s);
}

However you could make a wrapper for String like this which would make it able to use it with Strings:

class StringWrapper {
    public String value;

    public StringWrapper(String value) {
        this.value = value;
    }
}

public static void appendWorld(StringWrapper s){
    s.value = s.value +" World";
}

public static void main(String[] args) {
    StringWrapper s = new StringWrapper("Hello");
    appendWorld(s);
    System.out.println(s.value);
}

edit: i believe this is also the reason to use StringBuffer when it comes to "adding" two Strings because you can modifie the original object which u can't with immutable objects like String is.




Java transmet les références par valeur.

Vous ne pouvez donc pas modifier la référence qui est transmise.




The crux of the matter is that the word reference in the expression "pass by reference" means something completely different from the usual meaning of the word reference in Java.

Usually in Java reference means aa reference to an object . But the technical terms pass by reference/value from programming language theory is talking about a reference to the memory cell holding the variable , which is something completely different.




The distinction, or perhaps just the way I remember as I used to be under the same impression as the original poster is this: Java is always pass by value. All objects( in Java, anything except for primitives) in Java are references. These references are passed by value.




A reference is always a value when represented, no matter what language you use.

Getting an outside of the box view, let's look at Assembly or some low level memory management. At the CPU level a reference to anything immediately becomes a value if it gets written to memory or to one of the CPU registers. (That is why pointer is a good definition. It is a value, which has a purpose at the same time).

Data in memory has a Location and at that location there is a value (byte,word, whatever). In Assembly we have a convenient solution to give a Name to certain Location (aka variable), but when compiling the code, the assembler simply replaces Name with the designated location just like your browser replaces domain names with IP addresses.

Down to the core it is technically impossible to pass a reference to anything in any language without representing it (when it immediately becomes a value).

Lets say we have a variable Foo, its Location is at the 47th byte in memory and its Value is 5. We have another variable Ref2Foo which is at 223rd byte in memory, and its value will be 47. This Ref2Foo might be a technical variable, not explicitly created by the program. If you just look at 5 and 47 without any other information, you will see just two Values . If you use them as references then to reach to 5 we have to travel:

(Name)[Location] -> [Value at the Location]
---------------------
(Ref2Foo)[223]  -> 47
(Foo)[47]       -> 5

This is how jump-tables work.

If we want to call a method/function/procedure with Foo's value, there are a few possible way to pass the variable to the method, depending on the language and its several method invocation modes:

  1. 5 gets copied to one of the CPU registers (ie. EAX).
  2. 5 gets PUSHd to the stack.
  3. 47 gets copied to one of the CPU registers
  4. 47 PUSHd to the stack.
  5. 223 gets copied to one of the CPU registers.
  6. 223 gets PUSHd to the stack.

In every cases above a value - a copy of an existing value - has been created, it is now upto the receiving method to handle it. When you write "Foo" inside the method, it is either read out from EAX, or automatically dereferenced , or double dereferenced, the process depends on how the language works and/or what the type of Foo dictates. This is hidden from the developer until she circumvents the dereferencing process. So a reference is a value when represented, because a reference is a value that has to be processed (at language level).

Now we have passed Foo to the method:

  • in case 1. and 2. if you change Foo ( Foo = 9 ) it only affects local scope as you have a copy of the Value. From inside the method we cannot even determine where in memory the original Foo was located.
  • in case 3. and 4. if you use default language constructs and change Foo ( Foo = 11 ), it could change Foo globally (depends on the language, ie. Java or like Pascal's procedure findMin(x, y, z: integer; var m : integer); ). However if the language allows you to circumvent the dereference process, you can change 47 , say to 49 . At that point Foo seems to have been changed if you read it, because you have changed the local pointer to it. And if you were to modify this Foo inside the method ( Foo = 12 ) you will probably FUBAR the execution of the program (aka. segfault) because you will write to a different memory than expected, you can even modify an area that is destined to hold executable program and writing to it will modify running code (Foo is now not at 47 ). BUT Foo's value of 47 did not change globally, only the one inside the method, because 47 was also a copy to the method.
  • in case 5. and 6. if you modify 223 inside the method it creates the same mayhem as in 3. or 4. (a pointer, pointing to a now bad value, that is again used as a pointer) but this is still a local problem, as 223 was copied . However if you are able to dereference Ref2Foo (that is 223 ), reach to and modify the pointed value 47 , say, to 49 , it will affect Foo globally , because in this case the methods got a copy of 223 but the referenced 47 exists only once, and changing that to 49 will lead every Ref2Foo double-dereferencing to a wrong value.

Nitpicking on insignificant details, even languages that do pass-by-reference will pass values to functions, but those functions know that they have to use it for dereferencing purposes. This pass-the-reference-as-value is just hidden from the programmer because it is practically useless and the terminology is only pass-by-reference .

Strict pass-by-value is also useless, it would mean that a 100 Mbyte array should have to be copied every time we call a method with the array as argument, therefore Java cannot be stricly pass-by-value. Every language would pass a reference to this huge array (as a value) and either employs copy-on-write mechanism if that array can be changed locally inside the method or allows the method (as Java does) to modify the array globally (from the caller's view) and a few languages allows to modify the Value of the reference itself.

So in short and in Java's own terminology, Java is pass-by-value where value can be: either a real value or a value that is a representation of a reference .




You can never pass by reference in Java, and one of the ways that is obvious is when you want to return more than one value from a method call. Consider the following bit of code in C++:

void getValues(int& arg1, int& arg2) {
    arg1 = 1;
    arg2 = 2;
}
void caller() {
    int x;
    int y;
    getValues(x, y);
    cout << "Result: " << x << " " << y << endl;
}

Sometimes you want to use the same pattern in Java, but you can't; at least not directly. Instead you could do something like this:

void getValues(int[] arg1, int[] arg2) {
    arg1[0] = 1;
    arg2[0] = 2;
}
void caller() {
    int[] x = new int[1];
    int[] y = new int[1];
    getValues(x, y);
    System.out.println("Result: " + x[0] + " " + y[0]);
}

As was explained in previous answers, in Java you're passing a pointer to the array as a value into getValues . That is enough, because the method then modifies the array element, and by convention you're expecting element 0 to contain the return value. Obviously you can do this in other ways, such as structuring your code so this isn't necessary, or constructing a class that can contain the return value or allow it to be set. But the simple pattern available to you in C++ above is not available in Java.




Java copies the reference by value. So if you change it to something else (eg, using new ) the reference does not change outside the method. For native types, it is always pass by value.




Juste pour montrer le contraste, comparez les extraits C++ et Java :

En C ++: Note: Mauvaises fuites de code - mémoire! Mais cela démontre le point.

void cppMethod(int val, int &ref, Dog obj, Dog &objRef, Dog *objPtr, Dog *&objPtrRef)
{
    val = 7; // Modifies the copy
    ref = 7; // Modifies the original variable
    obj.SetName("obj"); // Modifies the copy of Dog passed
    objRef.SetName("objRef"); // Modifies the original Dog passed
    objPtr->SetName("objPtr"); // Modifies the original Dog pointed to 
                               // by the copy of the pointer passed.
    objPtr = new Dog("newObjPtr");  // Modifies the copy of the pointer, 
                                   // leaving the original object alone.
    objPtrRef->SetName("objRefPtr"); // Modifies the original Dog pointed to 
                                    // by the original pointer passed. 
    objPtrRef = new Dog("newObjPtrRef"); // Modifies the original pointer passed
}

int main()
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    Dog d0 = Dog("d0");
    Dog d1 = Dog("d1");
    Dog *d2 = new Dog("d2");
    Dog *d3 = new Dog("d3");
    cppMethod(a, b, d0, d1, d2, d3);
    // a is still set to 0
    // b is now set to 7
    // d0 still have name "d0"
    // d1 now has name "objRef"
    // d2 now has name "objPtr"
    // d3 now has name "newObjPtrRef"
}

En Java,

public static void javaMethod(int val, Dog objPtr)
{
   val = 7; // Modifies the copy
   objPtr.SetName("objPtr") // Modifies the original Dog pointed to 
                            // by the copy of the pointer passed.
   objPtr = new Dog("newObjPtr");  // Modifies the copy of the pointer, 
                                  // leaving the original object alone.
}

public static void main()
{
    int a = 0;
    Dog d0 = new Dog("d0");
    javaMethod(a, d0);
    // a is still set to 0
    // d0 now has name "objPtr"
}

Java a uniquement les deux types de passage: par valeur pour les types prédéfinis et par valeur du pointeur pour les types d'objet.




Je ne peux pas croire que personne n'a encore mentionné Barbara Liskov. Quand elle a conçu CLU en 1974, elle a rencontré le même problème de terminologie, et elle a inventé le terme appel par partage (appelé aussi appel par partage d'objet et appel par objet ) pour ce cas spécifique d'appel par valeur où la valeur est une référence".




To make a long story short, Java objects have some very peculiar properties.

In general, Java has primitive types ( int , bool , char , double , etc) that are passed directly by value. Then Java has objects (everything that derives from java.lang.Object ). Objects are actually always handled through a reference (a reference being a pointer that you can't touch). That means that in effect, objects are passed by reference, as the references are normally not interesting. It does however mean that you cannot change which object is pointed to as the reference itself is passed by value.

Does this sound strange and confusing? Let's consider how C implements pass by reference and pass by value. In C, the default convention is pass by value. void foo(int x) passes an int by value. void foo(int *x) is a function that does not want an int a , but a pointer to an int: foo(&a) . One would use this with the & operator to pass a variable address.

Take this to C++, and we have references. References are basically (in this context) syntactic sugar that hide the pointer part of the equation: void foo(int &x) is called by foo(a) , where the compiler itself knows that it is a reference and the address of the non-reference a should be passed. In Java, all variables referring to objects are actually of reference type, in effect forcing call by reference for most intends and purposes without the fine grained control (and complexity) afforded by, for example, C++.




Java is always pass by value, not pass by reference

First of all, we need to understand what pass by value and pass by reference are.

Pass by value means that you are making a copy in memory of the actual parameter's value that is passed in. This is a copy of the contents of the actual parameter .

Pass by reference (also called pass by address) means that a copy of the address of the actual parameter is stored .

Sometimes Java can give the illusion of pass by reference. Let's see how it works by using the example below:

public class PassByValue {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        t.name = "initialvalue";
        new PassByValue().changeValue(t);
        System.out.println(t.name);
    }

    public void changeValue(Test f) {
        f.name = "changevalue";
    }
}

class Test {
    String name;
}

The output of this program is:

changevalue

Let's understand step by step:

Test t = new Test();

As we all know it will create an object in the heap and return the reference value back to t. For example, suppose the value of t is 0x100234 (we don't know the actual JVM internal value, this is just an example) .

new PassByValue().changeValue(t);

When passing reference t to the function it will not directly pass the actual reference value of object test, but it will create a copy of t and then pass it to the function. Since it is passing by value , it passes a copy of the variable rather than the actual reference of it. Since we said the value of t was 0x100234 , both t and f will have the same value and hence they will point to the same object.

If you change anything in the function using reference f it will modify the existing contents of the object. That is why we got the output changevalue , which is updated in the function.

To understand this more clearly, consider the following example:

public class PassByValue {
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        t.name = "initialvalue";
        new PassByValue().changeRefence(t);
        System.out.println(t.name);
    }

    public void changeRefence(Test f) {
        f = null;
    }
}

class Test {
    String name;
}

Will this throw a NullPointerException ? No, because it only passes a copy of the reference. In the case of passing by reference, it could have thrown a NullPointerException , as seen below:

Hopefully this will help.




Cela vous donnera un aperçu de la façon dont Java fonctionne vraiment au point que dans votre prochaine discussion sur Java en passant par référence ou en passant en valeur vous sourirez seulement :-)

Première étape, effacez de votre esprit ce mot qui commence par 'p' "_ _ _ _ _ _ _", surtout si vous venez d'autres langages de programmation. Java et 'p' ne peuvent pas être écrits dans le même livre, forum, ou même txt.

La deuxième étape se souvient que lorsque vous passez un objet dans une méthode, vous passez la référence de l'objet et non l'objet lui-même.

  • Étudiant : Maître, cela signifie-t-il que Java est un renvoi par référence?
  • Maître : Sauterelle, No.

Pensez maintenant à ce que la référence / variable d'un objet fait / est:

  1. Une variable contient les bits qui indiquent à la machine virtuelle Java comment accéder à l'objet Object référencé en mémoire (Heap).
  2. Lorsque vous transmettez des arguments à une méthode, vous ne transmettez PAS la variable de référence, mais une copie des bits de la variable de référence . Quelque chose comme ça: 3bad086a. 3bad086a représente un moyen d'accéder à l'objet passé.
  3. Donc vous passez juste 3bad086a que c'est la valeur de la référence.
  4. Vous passez la valeur de la référence et non la référence elle-même (et non l'objet).
  5. Cette valeur est en fait COPIED et donnée à la méthode .

Dans ce qui suit (n'essayez pas de compiler / exécuter ceci ...):

1. Person person;
2. person = new Person("Tom");
3. changeName(person);
4.
5. //I didn't use Person person below as an argument to be nice
6. static void changeName(Person anotherReferenceToTheSamePersonObject) {
7.     anotherReferenceToTheSamePersonObject.setName("Jerry");
8. }

Ce qui se produit?

  • La variable personne est créée à la ligne n ° 1 et elle est nulle au début.
  • Un nouvel objet Personne est créé à la ligne 2, stocké en mémoire, et la variable personne reçoit la référence à l'objet Personne. C'est, son adresse. Disons 3bad086a.
  • La variable qui contient l'adresse de l'objet est transmise à la fonction à la ligne # 3.
  • Dans la ligne 4, vous pouvez écouter le son du silence
  • Vérifiez le commentaire sur la ligne 5
  • Une variable locale de méthode - anotherReferenceToTheSamePersonObject - est créée puis vient la magie dans la ligne # 6:
    • La variable / personne de référence est copiée bit par bit et transmise à anotherReferenceToTheSamePersonObject à l'intérieur de la fonction.
    • Aucune nouvelle instance de Personne n'est créée.
    • Les deux " person " et " anotherReferenceToTheSamePersonObject " ont la même valeur de 3bad086a.
    • N'essayez pas ceci mais la personne == anotherReferenceToTheSamePersonObject serait vraie.
    • Les deux variables ont des COPIES IDENTIQUES de la référence et elles se réfèrent toutes les deux au même objet Personne, au même objet sur le tas et NON à une copie.

Une image vaut mieux que mille mots:

Notez que les flèches anotherReferenceToTheSamePersonObject sont dirigées vers l'objet et non vers la personne variable!

Si vous ne l'avez pas compris, faites-moi confiance et souvenez-vous qu'il est préférable de dire que Java est une valeur à passer . Eh bien, passez par la valeur de référence . Eh bien, mieux vaut passer par la copie de la valeur variable! ;)

Maintenant, n'hésitez pas à me détester mais notez que, étant donné cela, il n'y a pas de différence entre passer des types de données primitifs et des Objets quand on parle d'arguments de méthode.

Vous passez toujours une copie des bits de la valeur de la référence!

  • S'il s'agit d'un type de données primitif, ces bits contiendront la valeur du type de données primitif lui-même.
  • S'il s'agit d'un objet, les bits contiendront la valeur de l'adresse qui indique à la machine virtuelle Java comment accéder à l'objet.

Java est une valeur de transfert parce qu'à l'intérieur d'une méthode, vous pouvez modifier l'objet référencé autant que vous voulez, mais peu importe comment vous essayez, vous ne serez jamais capable de modifier la variable passée qui gardera le référencement (pas p _ _ _ _ _ _ _) le même objet, peu importe quoi!

La fonction changeName ci-dessus ne sera jamais capable de modifier le contenu réel (les valeurs de bit) de la référence passée. En d'autres termes, changeName ne peut pas faire référence à un autre objet.

Bien sûr, vous pouvez couper court et dire simplement que Java est valeur-passe!




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