Java中沒有了指針,這有時給程序員帶來了些許不便。Java的語言設計者強調,這種不便可以通過Java的引用特性得到彌補。即對于Java的任何對象,我們可以申明對象變量,但不產生實例,這樣,把該變量指向具有實際實例的對象,即可實現同一實例對象的多個變量引用,如:
int x[]={1,2,3,4,5}, y[];
y=x;
for(int i=0; i<y.length; i++) System.out.print(“ ”+y[i]);
則完成了通過y對x的引用。從這個實際效果看,y在這里就很象C語言中的指針了。只不過對于“指針”y我們不能進行+或-這類算數運算,即Java的引用只能指向程序限定的能夠訪問的現存對象,所以Java的實現者認為它是靈活同時也是安全的。
但對于C或者C++中能夠通過函數簡單實現的兩個數交換問題,即C++如下函數:
void swap(int &x, int &y) { int t; t=x; x=y; y=t; }
在Java中是否能夠實現呢?
按照Java的規定,Java的函數參數在傳遞的時候有兩種方式。對于基本類型,如int,double等作為函數參數傳遞時,采取的是傳值方式。而對于對象,如數組、字符串等作為參數傳遞時,采用的是引用方式,即此時在函數中對傳遞的對象的修改將完全影響原對象。那能否對于對象利用引用完成值的交換呢?下面的程序充分地演示了這個問題:
public class test {
public static void main(String[] arg) {
int x1[]={1,2,3},x2[]={3,2,1};
swap(x1,x2);//采用swap函數,即直接利用參數引用進行交換
System.out.print("swap->X1:\t"); printarr(x1);
System.out.print("swap->X2:\t"); printarr(x2);
swapArray(x1,x2);//采用swapArray函數,利用對于對象的值的修改進行交換
System.out.print("swapArr->X1:\t"); printarr(x1);
System.out.print("swapArr->X2:\t"); printarr(x2);
Object t;
t=x1; x1=x2; x2=(int[])t;//在非函數調用中直接利用引用進行交換
System.out.print("Tswap->X1:\t"); printarr(x1);
System.out.print("Tswap->X2:\t"); printarr(x2);
}
public static void swap(Object x, Object y) {//直接利用參數引用交換
Object t=x;
x=y;
y=t;
}
public static void swapArray(int x[], int y[]) {//對引用對象的值進行修改完成交換
if(x.length!=y.length) return;
int t[]=x.clone();
for(int i=0; i<x.length; i++) x[i]=y[i];
for(int i=0; i<y.length; i++) y[i]=t[i];
}
public static void printarr(int x[]) {//打印數組
for(int i=0; i<x.length; i++) System.out.print(x[i]+" ");
System.out.println();
}
}
在函數swap中,我們直接利用參數進行交換。在函數swapArray中,我們通過修改參數指向的兩個數組的值進行交換。而在main函數沒有進行函數參數傳遞的情況下,我們直接利用參數的引用進行了一次交換。
程序的運行結果如下:
swap->X1: 1 2 3
swap->X2: 3 2 1
swapArr->X1: 3 2 1
swapArr->X2: 1 2 3
Tswap->X1: 1 2 3
Tswap->X2: 3 2 1
從運行結果我們可以清楚地看到,函數swap實際沒有完成交換,而函數swapArray和直接在main中利用引用進行的交換是成功的。從這里我們可以得知,雖然Java的引用可以實現C和C++的指針的類似的效果,這在主函數中的引用交換得到了證明。但是一但進行了函數的參數傳遞,這種引用方式的交換便實效了。雖然它的交換方式和主函數中利用Object引用t進行的交換方式相同。猜測其原因(因為我不是Java的實現者),只能說明,函數中的引用變量和主函數中調用的變量是不相同的。即在調用swap函數時,雖然將x1的引用傳遞給了x,x2傳遞給了y,x和y進行了交換,但x1和x2并沒有進行交換。也就是說,在函數swap申明參數x和y時,實際另外真正的生成了與x1和x2完全不相干的引用,只不過x和y都同樣指向了x1和x2罷了,即此時,數組對象x1和x2同時分別有兩個指針x、x1和y、y1指向它們。這樣的結果當然不能完成如C和C++類似的交換。唯一的辦法是如swapArray函數中一樣,不要試圖交換,只能試圖修改參數所指向的兩個對象的值來達到交換的效果。
所以我得出的一個相關的結論是:Java永遠也不能實現如C和C++一樣的swap函數。