冒号课堂

# 11. 值与引用

# 表11-1

  • 值与引用 | |存储内容|逻辑指代|实际数据|价值属性|对象赋值|实现多态|控制| | --------|:-----|:----|:----|:----|:----|:----|:----| |值|数据|直接|数据|在线|内在价值|赋值|否|否|无| |引用|地址|间接|离线|使用价值|克隆|能|能|无|

# 11.1 语法类型——体用之分

# 值与引用

  • 值和引用因其天生的对立性，提供了一个二分法（dichotomy）
	它们把数据分为两类：
    值——具有某种类型的数据；引用——可用来获取特定数据的值。
	把变量分成两类：
			值变量（value variable）——表示值的变量；
      引用变量（reference variable）——表示引用的变量。
	把数据类型分成两类：
			值类型（value type）——能直接访问的数据类型；
      引用类型——借助引用才能被访问的数据类型。
	把对象分成两类
		  值类型对象、引用类型对象。
		值重在价值，引用重在使用价值。
  • 区别
值类型的不仅是引用类型的构建基础，而且还有一些优点
	访问数据时，少一次内存寻址；创建单个实例时，少占一个引用的空间、少做一次内存分配；
  创建数组时，二者的差异更加明显。

  值类型对象可能分配在栈中，而引用类型对象必须分配在堆中。
  采用值类型有可能利用栈的优势，进一步提高程序的性能、减少程序员的负担。
			
引用因其间接性和抽象性带来更大的灵活性，主要表现在：
	可以避免一些不必要的值拷贝，从而提高效率；
  当一个对象须要在多处共享时，更离不开引用；
	类似链表、二叉树等这样的递归结构，没有引用也难以实现；
  引用允许为空值；
  引用不仅是堆分配的必要工具，同时还是实现多态的前提条件。

# 内存分配机制

  • 静态分配（static allocation）、栈分配、堆分配
静态分配发生在编译器，全局变量、静态常量、常熟变量等；
	栈分配和堆分配都发生在运行期，
	但前者一般在编译器就可以确定待分配内存空间的大小和生命周期，后者可以推迟到运行期。
	前者主要用于存储局部变量或则自动变量（区别 P320），堆内存用于存储由new 运算符、malloc 函数等动态分配而得的空间。

值变量和引用变量的区别不在于它们存放的地点——栈或堆上（不同的语言有不同的实现），而在于它们存放的内容——数据或地址，
在于他们存放目标数据的方法——在线或离线。
（在线指变量的目标数据在空间上内嵌（embedded）与包含该变量的对象或环境中。）

# 语言实现

C++和C#提供了按值传递和按引用传递两种机制。
	同时支持按值和按引用传递，他们的指针用法也让值和引用的角色更加清晰。
		
Java是按值传递对象引用，而不是按引用传递对象。
  
为什么Java不像C++和C#那样支持按引用传递呢？
	一方面，可以保证语言的简单性。
	另一方面，按引用传递的最大好处是处理产生临时的复制对象，在时空效率上通常优于值传递。

但Java不同在于，所有对象都是引用类型的，对象本身并不会被复制，因此没有按引用传递的机制也无大碍。
  • 赋值方式
当一个对象给一个变量赋值或作为参数按值传递时，在C++中复制的是对象的值，在Java中复制的却是该对象的引用。
因此，C++有专门的赋值运算符和复制构造函数，而Java则没有。

Java要达到复制对象值的目的，不能隐式地通过变量赋值或参数传递，只能显式地重新构造对象或通过克隆、序列化等手段。
这即是常说的值语义（value semeantics）和引用语义的区别。

Java中的对象都是通过引用来传递的，在C++中一个对象必须通过指针或引用才能表现多态特征，而C#中的值类型干脆不允许被继承。

原因在于，对一个不通过引用而被直接操作的对象来说，
	多态是不必要的——它的具体类型在编译期间及已经确认，动态绑定多此一举。
	多态也是不可能的——分配给它的空间无法容纳通常更大的子类型对象。
  • Java：
在Java里面参数传递都是按值传递”这句话的意思是：
按值传递是传递的值的拷贝，按引用传递其实传递的是引用的地址值，所以统称按值传递。
			
在Java里面只有基本类型和按照下面这种定义方式的String是按值传递，其它的都是按引用传递。
就是直接使用双引号定义字符串方式：String str = “Java私塾”;

1.对象就是传引用
2.原始类型就是传值
3.String，Integer, Double等immutable类型因为没有提供自身修改的函数，
  每次操作都是新生成一个对象，所以要特殊对待。可以认为是传值。

Integer 
Integer 和 String 一样。保存value的类变量是Final属性，无法被修改，只能被重新赋值／生成新的对象。
当Integer 做为方法参数传递进方法内时，
对其的赋值都会导致原Integer的引用被 指向了方法内的栈地址，失去了对原类变量地址的指向。
对赋值后的Integer对象做得任何操作，都不会影响原来对象。
  • C++：
  • 值传递：
实参x,y的地址分别是0xffbef938, 0xffbef934, 值分别是1，2。
形参a,b的地址分别是0xffbef918,0xffbef914, 虽然它们存储的值和x,y一样，都是1，2，但是这只是拷贝过来的。
（传递的是实参变量值，形参保存一样的值）
  • 指针传递：
实参x,y, 形参a,b的地址同上，但是a,b的内容分别为0xffbef938（x的地址）,0xffbef934（y的地址），
*a也就是0xffbef938内存中存放的内容，即x的值1。
				
简单地说，a是一个指向外部实参地址的指针，*a是指针的内容，如果改变了*a也必然导致外部实参的改变。
（传递的是实参变量地址，形参保存实参变量地址）
  • 引用传递：
然而与指针传递不同的是，形参a,b的地址也与x,y相同，即0xffbef938, 0xffbef934。
这样一来，交换a,b就相当于交换x,y。
（传递的是实参变量地址，形参变量与实参是同一个变量（拥有不同的变量名））
  • PHP:
在php当中，普通得数据类型的参数传递是通过copy赋值，而object对象则会传递对象的引用，
在函数的调用或者直接赋值时会按照这个规则进行。
			
php中array（）传递属于普通数据类型（与我们在C/C++中的传递数组时是传递指针有所不同），
因此数组不能够使用clone将内容复制，而是直接赋值时就会复制整个数组，
			
但是该数组是否会完全把内容复制，还要根据数组的item内容确定：
	当数组的item是普通数据类型时（数值，数组etc.），会直接整个数组包括内容都被复制；
	当数组的item是object时，只会复制数组的引用，而指向的object的内容是不会被复制的。

因此对象数组需要使用clone对每个item复制方可对整个数组复制。