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Java 与 C 方法中实参形参与指针联系的分享
因为不是计算机专业，在大学时也只是简单地学习了下 C ，然而在工作中 (Android) 因为项目原因反而接触了很多 C/C++ 的部分，决定补一下这些基础，在最近看 C / C++ 课程，当然有一个很重要的概念就是指针，之前大学因为没有一定工作经验，所以对于指针理解不够透彻，现在重新看一遍感觉又明白了一些，也做个笔记分享下。
因为主要想分享形参与实参的理解，用交换两个变量的值来举例吧。
先说说 Java ，写个片段来测试看看。
Java 形参为基本类型
public static void main(){
int a = 20;
int b = 30;
System.out.println("main a :" + a + " ; b :" + b);
switchPara(a,b);
System.out.println("main a :" + a + " ; b :" + b);
}
//交换这两个变量的值
private static void switchPara(int a,int b){
System.out.println("switchPara a :" + a + " ; b :" + b);
int temp = b;
b = a;
a = temp;
System.out.println("switchPara a :" + a + " ; b :" + b);
}
main a :20 ; b :30
switchPara a :20 ; b :30
switchPara a :30 ; b :20
main a :20 ; b :30
从结果可以看到在 switchPara() 方法中，参数确实是发生了变化，但是在 main()中打印的日志，的确没有发生变化。常见的解释是在方法中，形参是实参的拷贝，所以在这个方法里，你只是改变了形参值，并没有改变实参的值。所以在 main() 中没有生效，那么我们先暂时记下这个结论。
Java 形参为类对象
接下来测试下如果交换对象中的基本变量，会不会不一样。
static class Param{
public int i;
}
public static void main(){
Param p1 = new Param();
p1.i = 20;
Param p2 = new Param();
p2.i = 30;
System.out.println("switchPara p1 :" + p1.i + " ; p2 :" + p2.i);
switchPara(p1,p2);
System.out.println("switchPara p1 :" + p1.i + " ; p2 :" + p2.i);
}
//交换这两个变量的值
private static void switchPara(Param a,Param b){
System.out.println("switchPara a :" + a.i + " ; b :" + b.i);
int temp = b.i;
b.i = a.i;
a.i = temp;
System.out.println("switchPara a :" + a.i + " ; b :" + b.i);
}
main p1 :20 ; p2 :30
switchPara a :20 ; b :30
switchPara a :30 ; b :20
main p1 :30 ; p2 :20
是不是发现有点奇怪，为什么之前单独交换基本类型时，没有生效，而放在一个对象当中就可以生效了，仿佛这个形参不是实参的拷贝。这里暂时有点迷惑，我们就先放着，接下来看看 C/C++ 中，测试下这两个例子会怎么样。
C/C++ 形参为基本类型
//交换这两个变量的值
void switchPara(int a,int b)
{
cout << "switchPara a : " << a << " ; b :" << b << endl;
int temp = b;
b = a;
a = temp;
cout << "switchPara a : " << a << " ; b :" << b << endl;
}
void main()
{
int a = 20;
int b = 30;
cout << "main a : " << a << " ; b :" << b << endl;
switchPara(a,b);
cout << "main a : " << a << " ; b :" << b << endl;
}
main a : 20 ; b :30
switchPara a : 20 ; b :30
switchPara a : 30 ; b :20
main a : 20 ; b :30
看结果，这里和 Java 中使用基本类型一样。接下来我们用结构体作为形参，类似 Java 中的对象。
C/C++ 形参为结构体
struct Param{
int i;
};
//交换这两个变量的值
void switchPara(Param a,Param b){
cout << "switchPara a : " << a.i << " ; b :" << b.i << endl;
int temp = b.i;
b.i = a.i;
a.i = temp;
cout << "switchPara a : " << a.i << " ; b :" << b.i << endl;
}
void main()
{
Param p1;
p1.i = 20;
Param p2;
p2.i = 30;
cout << "main a : " << p1.i << " ; b :" << p2.i << endl;
switchPara(p1,p2);
cout << "main a : " << p1.i << " ; b :" << p2.i << endl;
}
main a : 20 ; b :30
switchPara a : 20 ; b :30
switchPara a : 30 ; b :20
main a : 20 ; b :30
这里发现测试结构体的时候和基本类型一样，在 switchPara()中形参的值确实修改了，而实参的值没有改这里是为什么呢 ？ 因为这里的形参确实是拷贝，而 Java 中传入对象的时候就不是拷贝了。
当然我们先继续测试下如果需要在形参改变时也改变实参，那么需要怎么做 ？当然需要用到指针，当然这部分用 C/C++ 测试。
C/C++ 形参为基本类型指针
//交换这两个变量的值
void switchPara(int * a,int * b)
{
cout << "switchPara a : " << *a << " ; b :" << *b << endl;
int temp = *b;
*b = *a;
*a = temp;
cout << "switchPara a : " << *a << " ; b :" << *b << endl;
}
void main()
{
int a = 20;
int b = 30;
cout << "main a : " << a << " ; b :" << b << endl;
switchPara(&a,&b);
cout << "main a : " << a << " ; b :" << b << endl;
}
main a : 20 ; b :30
switchPara a : 20 ; b :30
switchPara a : 30 ; b :20
main a : 30 ; b :20
这里可以看到使用指针，在 switchPara() 中形参是基本类型，如果通过形参的修改了值，也是可以改变实参的值。
接下来还是测试结构体指针。
C/C++ 形参为结构体指针
struct Param{
int i;
};
//交换这两个变量的值
void switchPara(Param * a,Param * b){
cout << "switchPara a : " << a->i << " ; b :" << b->i << endl;
int temp = b->i;
b->i = a->i;
a->i = temp;
cout << "switchPara a : " << a->i << " ; b :" << b->i << endl;
}
void main()
{
Param p1;
p1.i = 20;
Param p2;
p2.i = 30;
cout << "main a : " << p1.i << " ; b :" << p2.i << endl;
switchPara(&p1,&p2);
cout << "main a : " << p1.i << " ; b :" << p2.i << endl;
}
main a : 20 ; b :30
switchPara a : 20 ; b :30
switchPara a : 30 ; b :20
main a : 30 ; b :20
当然使用结构体指针时也是可以在 switchPara() 修改对应实参的值。
讨论结果
从上面的测试来看，可以得出结论。
在 C/C++ 中形参只要不是指针类型，那么改变形参，不会改变实参的值。
在 C/C++ 中形参只要是指针类型，那么可以通过形参去改变实参的值。
在 Java 中形参为基本类型，改变形参不改变实参的值。
在 Java 中形参为类对象，改变形参可以改变实参的值。
注意：在测试例子中，不是算改变形参的值，而是通过形参去访问了实参。
那么是不是得出结论：
在 Java 中使用方法时，如果形参使用基本类型，就是实参的拷贝，而使用类对象时，传递的就是指针。
我们来回忆下 Java 中关于对象的生成与使用。
class Param{
int i;
}
public static void main(){
Param p1 = new Param();
p1.i = 20;
}
如果使用 Java 熟悉点的朋友都知道，我们在
Param p1 = new Param();
这句话中，Param p1 代表声明了一个 Param 类型的引用，而 new Param() 才代表生成了一个 Param 对象；而 p1 这个引用是放在栈中的，而 Param 对象是放在堆中的，实际上我们用 p1.i = 20 时，是使用栈中 p1 去访问了堆中的 Param 对象，并且进行了写操作。
如果我们 main() 中是这样的话，那么肯定会报错。
class Param{
int i;
}
public static void main(){
Param p1 = null;
p1.i = 20;
}
当然大家都知道是什么错误，空指针！是不是也确实说明这个 p1 引用就是一个 Param 类型的指针，如果你不让指针去指向某个对象，那么肯定没法对那个对象进行读写操作。
至于为什么 Java 要考虑在形参使用类对象时，不使用拷贝而使用指针，可能有很多因素，但有一个原因可以确定：
如果使用拷贝的话，会因为执行大量方法而生成很多新的对象，频繁触发 GC ，那么这肯定不合理。
或许也是 C/C++ 中常说方法中尽量使用指针变量而不是使用变量的原因吧。
图示
画了一个小的示意图，说明下为啥形参是指针时可以通过拷贝的指针可以改变实参的值；
不是指针时却不行。
分享下平时思考的笔记，如有不对之处，欢迎指出讨论。