在網上看到過很多討論 Java、C++、Python 是值傳遞還是引用傳遞這類文章。
所以這一篇呢就是想從原理講明白關於函數參數傳遞的幾種形式。
參數傳遞無外乎就是傳值（pass by value），傳引用（pass by reference）或者說是傳指針。
傳值還是傳引用可能在 Java、Python 這種語言中常常會困擾一些初學者，但是如果你有 C/C++背景的話，那這個理解起來就是 so easy。
今天我就從 C 語言出發，一次性把 Java、Python 這些都給大家講明白，誰讓我是指北呢哈哈
不過呀，要想徹底搞懂這個，需要了解兩個背景知識：
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堆、棧 -
函數調用棧
一、堆、棧
要注意，這“堆”和“棧”並不是數據結構意義上的堆（Heap，一個可看成完全二叉樹的數組對象）和 棧（Stack，先進後出的線性結構）。
這裏說的堆棧是指內存的兩種組織形式，堆是指動態分配內存的一塊區域，一般由程序員手動分配，比如 Java 中的 new、C/C++ 中的 malloc 等，都是將創建的對象或者內存塊放置在堆區。
而棧是則是由編譯器自動分配釋放（大概就是你申明一個變量就分配一塊相應大小的內存），用於存放函數的參數值，局部變量等。
就拿 Java 來說吧，基本類型（int、double、long這種）是直接將存儲在棧上的，而引用類型（類）則是值存儲在堆上，棧上只存儲一個對對象的引用。
舉個栗子：
int age = 22;
String name = new String("shuaibei");
這兩個變量存儲圖如下：
如果，我們分別對age、name變量賦值，會發生什麼呢？
age = 18;
name = new String("xiaobei");
如下圖：
age 僅僅是將棧上的值修改爲 18，而 name 由於是 String 引用類型，所以會重新創建一個 String 對象，並且修改 name，讓其指向新的堆對象。（細心的話，你會發現，圖中 name 執行的地址我做了修改）
然後，之前那個對象如果沒有其它變量引用的話，就會被垃圾回收器回收掉。
這裏也要注意一點，我創建 String 的時候，使用的是 new，如果直接採用字符串賦值，比如：
String name = "shuaibei"
那麼是會放到 JVM 的常量池去，不會被回收掉，這是字符串兩種創建對象的區別，不過這裏我們不關注。
Java 中引用這東西，和 C/C++ 的指針就是一模一樣的嘛，只不過 Java 做了語義層包裝和一些限制，讓你覺得這是一個引用，實際上就是指針。
好，讓我繼續瞭解下函數調用棧。
二、函數調用棧
一個函數需要在內存上存儲哪些信息呢？
參數、局部變量，理論上這兩個就夠了，但是當多個函數相互調用的時候，就還需要機制來保證它們順利的返回和恢復主調函數的棧結構信息。
那這部分就包括返回地址、ebp寄存器（基址指針寄存器，指向當前堆棧底部） 以及其它需要保存的寄存器。
所以一個完整的函數調用棧大概長得像下面這個樣子：
那，多個函數調用的時候呢？
簡單來說就是疊羅漢，這是兩個函數棧：
今天，我們不會去詳細瞭解函數調用過程ebp、ebp如何變化，返回地址又是如何起作用的。
今天的任務就是搞明白參數傳遞，所以其它的都是非主線的知識，忽略即可。
順便插點題外話：
學習新知識有時候需要刨根問底，有時候卻需要及時回頭，尤其是計算機，你要是一直刨根問題，我能給你整到硅的提純去，這就是失去了學習的意義。
最好的方式是，在一個恰到好處的地方建立一個抽象層，並且認可這個抽象層提供的功能/接口，不去探究這一層下面是什麼，怎麼實現的。
比如，學習 HTTP，我就只需要認 TCP 提供穩定、可靠傳輸就夠了，暫時就不需要去看 TCP 如何做到的。
好了，繼續說回函數傳參，舉個例子，下面這段代碼在main函數內調用了func_a函數
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;
}
// 輸出
a=10, b=5
那麼func_a(a, &b) 這個過程，在函數調用棧上究竟是怎麼樣的呢？
就像上圖所示，編譯器會生成一段函數調用代碼。
將 main 函數內變量 a 的值拷貝到 func_a 函數參數 a 位置。
將變量 b的地址，拷貝到 func_a 函數參數 b 的位置。
記住這張圖，這是函數參數傳遞的本質，沒有其它方式，just copy！
copy 意味着是副本，也就是在子函數的參數永遠是主調函數內的副本。
決定是值傳遞還是所謂的引用傳遞，在於你 copy 的到底是一個值，還是一個引用（的值）。
其實引用也是值......不要覺得引用就是那種玄乎的東西。
所以會有一種聲音說，是不存在所謂的引用傳遞的，一切傳引用的本質還是傳值。
也就是 pass pointer by value 或者 pass reference by value，哈哈哈有點意思。
今天，我們不討論到底有沒有傳引用這個東西，這是一個個仁者見仁智者見智的問題。
我的目的呢，就是把參數傳遞這個過程給大家剖析下，至於到底是傳值還是傳引用，那就看大家怎麼思考了。
三、pass by value in java
舉個最簡單的例子來說明下：
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 函數實際上並沒有改變到 main 函數內的 name 對象，看圖就明白了：
根據我們前面所講，參數傳遞實際就是複製棧上的值本身，這裏name的值就一串地址，所以ChangeRef接收到的也是這串地址，但是在ChangeRef函數內將name的指向改成了一個新的 String 對象，但是這裏不會對main函數中的 name 對象產生任何的影響。
咦，不是說引用類型都是引用傳遞嗎？爲什麼還不會對主調函數產生影響呢？
我們都把引用的指向改變了，還能影響個啥，如果想通過引用傳遞修改外部傳進來的值，一般是採用成員方法。
假設 String 類有一個方法叫做changeStr(String value)，那麼我們就可以在ChangeRef內調用這個方法，修改name的值，
並且會同步修改到main函數裏的值。
（其實這裏最好的說明方式是自己定義一個類，但是我懶了，就省掉了哈哈哈，相信聰明的你一定知道我在說什麼~）
四、Python
其實和Java 挺像的，但是 Python 有個特點就是所有變量本身只是一個引用，真正的類型信息都是和對象存儲在一起的。
所以我打算後面單獨聊聊 Python 對象這個話題，然後把參數傳遞也放在那裏了，今天就到這吧~
0、離開一線城市的程序員們後悔了嗎？這裏有一些真實的打工人體驗
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本文分享自微信公衆號 - 程序員小躍（runningdimple）。
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