怎么用Java实现一个swap函数？

如果我想交换两个引用变量，如下所示：

void swap(Object obj1, Object obj2)
{
... // 怎么实现交换obj1和obj2，并且能影响到实参？
}

复制代码

在C/C++中，可以使用指针或者引用完成，但是在Java中参数都是传值而且也没用类似C#中的ref, out等关键字。

有关回应 · 2022-2-9 13:52:37

结论是不行。
java的参数传递分为两种，基本类型和String，是传值，这样函数内部的改变与外部参数无关。
数组以及类的实例，是传引用，在函数内部对该引用的操作可以影响到外部参数，但是无法将该引用赋值对象的改变传递到函数体外。
因此这个形式的void swap(Object obj1, Object obj2)函数是肯定不能实现的，至于变通的方案。
参照上面某人的回答写了个：

class SomeObject {int flag; public SomeObject(int i) {this.flag = i; }@Override public String toString() {return "obj(flag=" + flag + ")"; }}class ObjectPointer {T pointer; public ObjectPointer(T value) {this.pointer = value; }public T getPointer() {return pointer; }public static void swap(ObjectPointer a, ObjectPointer b) {T tmp = a.pointer; a.pointer = b.pointer; b.pointer = tmp; }}public class SwapTest {public static void main(String[] args) { SomeObject obj1 = new SomeObject(1); SomeObject obj2 = new SomeObject(2); System.out.println("before swap:"); System.out.println("obj1=" + obj1); System.out.println("obj2=" + obj2); ObjectPointer p1 = new ObjectPointer(obj1); ObjectPointer p2 = new ObjectPointer(obj2); ObjectPointer.swap(p1, p2); obj1 = p1.getPointer(); obj2 = p2.getPointer(); System.out.println("after swap:"); System.out.println("obj1=" + obj1); System.out.println("obj2=" + obj2); }}

复制代码

我自己看了都觉得别扭，还不如老老实实写上三行赋值语句。其他的解决方案如Collections.swap也是一样的繁杂。swap不能实现也是java放弃指针带来的副作用吧。

有关回应 · 2022-2-9 13:52:38

做不到。
不过我用过一个简单的迂回方案实现过。类似
Public class ptr (
Public Object obj
Public static void swap (ptr a, ptr b)(
Object temp = a.obj
a.obj = b.obj
b.obj = temp
)
)
煞笔输入法没法用。。。

有关回应 · 2022-2-9 13:52:39

Java对普通类型的变量是不支持引用传递的,可以像下面这样通过传数组（也属于传值）的方法来完成对换（在很多排序算法里面就是这么干的）：

public static void swap(int[] data, int a, int b) { int t = data[a]; data[a] = data[b]; data[b] = t; }

复制代码

有关回应 · 2022-2-9 13:52:40

刚好想深入探讨一波，考察点应该是值传递和引用传递，和c不一样，但因为这个，也意识到了java的骚操作更多。自己的实现:两种方式:

//数组 public static void swap (int[] arr) { int temp = arr[0]; arr[0] = arr[1]; arr[1] = temp; }; //成员对象 public void swapNum(int a, int b) { this.a = b; this.b = a; };

复制代码

深入分析一下:引用一下Java耕耘者的笔记:感觉贼详细:
在分析之前，我们先介绍一下Java访问对象的方式。在 Java 堆中还必须包含能查找到此对象类型数据（如对象类型、父类、实现的接口、方法等）的地址信息，这些类型数据则存储在方法区中。
既然java栈中的是对象的引用，那么我们如何使用对象那，主流的访问方式有两种：使用句柄和直接指针。
（1）使用句柄：
如果使用句柄访问方式， Java 堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference 中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自的具体地址信息，如图：

（2）直接指针
如果使用直接指针访问方式， Java 堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息， reference 中直接存储的就是对象地址，如图：

这两种对象的访问方式各有优势，使用句柄访问方式的最大好处就是 reference 中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为）时只会改变句柄中的实例数据指针，而 reference 本身不需要被修改。
使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象的访问在 Java 中非常频繁，因此这类开销积少成多后也是一项非常可观的执行成本。

接着我们回到正题，这里也是今天要讲的第一个知识点：Java的传值在java中，有两种传值方式：一种是按值传递，一种是引用传递！
那么，按值传递意味着将当前的参数传递给方法的时候，方法中的变量接收的是传过来变量的副本值（相当于拷贝了一份值），因此，我们修改了方法里面的变量的值，并不会改变外面变量的值。
引用传递：传递的是指向值的地址的指针
那么，请问大家，这里是按值传递还是引用传递？好，老司机告诉你们，这里是按值传递，为什么？Integer不是对象吗？对象传递不是传递的指针吗？大家有没有去看过Integer类的源码，看看这个类是怎么定义的，我们来看下，实际上面Integer使用的final定义的，也就意味着通过Integer实例化的对象是不能改变的，跟String是不是差不多。所以这里的话，是传递的值，我们来画下图：

那么，我们首先看一下Java运行时数据区域：
我们一般在开发中认为JVM不过有堆和栈两部分组成，但是实际的Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。如下图：

Java中的内存主要分为两块把：堆和栈，栈存储变量本身，堆存储对象的值，然后通过栈执行堆内存地址来建立关系。

通过swap方法后：意味着，会同样创建两个变量num1和num2,他们的值是刚刚拷贝过来的ab的值，此时内存中时怎么变化的呢：

大家，知道为什么会有地址指针这个东西，主要是我们的堆内存他主要是存储的是一些对象，对象是最占内存的，为了能够节省对内从的空间，就出现了这种概念。好，讲到这里，至少大家应该清楚了一点：引用传递和按值传递的不同。
我们再来看，这个Integer他内部是如何赋值的，我们来看下：进入Integer类Ctrl+o搜索Integer构造方法：

然后我们发现这个value定义的是final类型的：

如果他有一个setValue()的方法的话，那么我们是是不是可以通过这个方法来改变值，但是Integer并没有提供。也就是说这种方法是行不通的，好，那么我们今天讲到第二个知识点：反射有没有人在做这个题目的时候有没有想过用反射来实现？
有想过的，看有多少人有往这个方面去想，我们刚刚看到Integer类中存在一个value值变量吗？对吧，所以我们需要拿到这个value变量然后来改变他的值，对吧，那么我们怎么来做，我们可以通过反射的方式拿到这个变量，这个Filed，然后去改变他的值，对吧。我们来看下怎么写：

理论上来说，这种方式是一定能够实现我们的要求的.Run下：报错：“Class com.edu.example.test.Test can not access a member of class java.lang.Integer with modifiers "private final"”
报错了，是不是，那么这又是另外一个知识点：
私有的成员属性是不能通过反射来赋值的！
那么，如果要强攻，怎么办？实际上面，在java反射中，提供了一个叫设置访问权限的东西，我们进入Field类中看下：

然后他里面有一个setAccessible的方法：

这个方法就是用来设置成员属性访问权限的。我们看到最后是给obj.override=flag
那么我们在回过头来看下，Field的set方法：

这几行代码意味着，也就是说，如果override是false,就会调用Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)来检查成员属性的访问权限。
所以说，我们再来看，这个时候是不是就可以通过设置setAccessible(true)为true来标志不需要访问权限的检查。这样就可以修改value的值了。对不。我们来试验下：

好，大家觉得这样没问题，结果如下：

结果是，a的值确实变了，但是b的值却没有变，首先说明通过这种方式确实可以改变值，但是为什么b的值没有变化呢？。请问为什么？我们再回过头来看看外面的方法，检查一下，我们定义了：

有没有发现什么问题？
Integer是不是一个封装类型，而他的值1,2，是不是一个int类型，是一个基本数据类型，那么这里是怎么赋值的呢？那么我们按照正常来写是不是这样子的：
int a = 1;
但是为什么使用Integer也不会报错了，好，这就讲到了我们又一个知识点：（笔记）
Java中的装箱和拆箱

装箱：把基本类型用它们相应的引用类型包装起来，使其具有对象的性质。int包装成Integer、float包装成Float;
拆箱：和装箱相反，将引用类型的对象简化成值类型的数据;
Integer a = 100; // 这是自动装箱 (编译器调用的是static Integer valueOf(int i))
int b = new Integer(100); //这是自动拆箱
那么我们来实际看下，我们耳听为虚，眼见为实，我们来看下编译的字节码文件：
命令：javap -c Test.class
可以看到：

Jvm他自动做了装箱操作，看的清清楚楚对吧，对吧
好那么，我们来看下Integer.valueOf(1)：源码

意味着值大于IntegerCace.low小于IntegerCache.high的话：
会从IntegerCache中获取，也就是从缓存中取值。
那么我们来看下IntegerCache:

也就是说从-128到127直接的所有值，都是从缓存中获取。而缓存中的值，是什么时候放进去的，是jvm启动的时候就放进去了，然后分配好内存地址。

你们有没有发现，就短短几行代码，怎么就有这么多知识，是不是都有点感觉不认识java了。很神奇吧，哈哈好，前面这两行代码我们分析完了对吧，好，然后，然后我们把ab的值传进来，我们再来分析swap中的这段代码，好吧，精华部分就是这段代码了啊，这是精华部分，哈哈，我们来看：断点到这句

然后按F5进去看下，把IntegerCache里面的值全面拿出来放到notepat++
第一步：是不是需要获取num2的值，那么他从下标[2+128=130]IntegerCache中获取值为：130下标，也就是第131个数字为：2
第二步：field.set(num1,num2),，意味着第一步先获取num1在IntegerCache中的值IntegerCache[1+128] =1 ,然后会修改IntegerCache[num1]的值为num2从Integercache中获取到的值2，也就是修改为：integerCache[129] = 2
第三步：下一行代码执行

此时，再次拿出IntegerCache，那么下标为129,130的值都变成了2，此时tmp的值为1，那么从IntegerCache获取到的值为IntegerCache[1+128=129] ,也就是获取130行的数，也就是2，所以结果就是这样。实际上面和下面这个是一样的：

从这一句debug进去：发现走的缓存，然后从cache中第129个下标找到了。

所以，当我们的值是在【-127-128】的时候，他是从IntegerCache中获取的。其实，我们可以这样来验证一下：

结果为：true

结果为：false
那么，这个当时我其实又遇到这个坑，被坑惨了是吧。哈哈哈。
那么我们怎么解决最后的问题：（
1.

2.

3.取巧的方式：

有关回应 · 2022-2-9 13:52:41

首先我们大家都知道在C++中做值交换的方法：

void swap(int&a ,int&b){ int temp; temp = a; a = b; b = temp;}

复制代码

但是到了Java这样就不行了，因为“Java对普通类型的变量是不支持引用传递的”，所以我们就只能另辟蹊径了。
1.首先，是传数组，可以完成值的对换（很多排序算法的思路）。

public static void swap(int[] data, int a, int b) { int t = data[a]; data[a] = data[b]; data[b] = t; }

复制代码

2.然后，重新定义一个类。

//MyInteger: 与Integer有些类似，但是其对象可以变值class MyInteger { private int x; // 将x作为唯一的数据成员 public MyInteger(int xIn) { x = xIn; } // 构造器 public int getValue() { return x; } // 得到值 public void insertValue(int xIn) { x = xIn;} // 改变值}public class Swapping { // swap: 传对象引用 static void swap(MyInteger rWrap, MyInteger sWrap) { // 变值过程 int t = rWrap.getValue(); rWrap.insertValue(sWrap.getValue()); sWrap.insertValue(t); } public static void main(String[] args) { int a = 23, b = 47; System.out.println("Before. a:" + a + ", b: " + b); MyInteger aWrap = new MyInteger(a); MyInteger bWrap = new MyInteger(b); swap(aWrap, bWrap); a = aWrap.getValue(); b = bWrap.getValue(); System.out.println("After. a:" + a + ", b: " + b); }}

复制代码

3. 最后，由于Java 中的参数传递都是采用的值传递方式，这不防碍我们用swap的时候采用外部内联的方式。

public class Swap2 { public static void main(String args[]){ Swap2 sw = new Swap2(1,2); System.out.println("i is" + sw.i); System.out.println("j is" + sw.j); sw.swap(); System.out.println("i is" + sw.i); System.out.println("j is" + sw.j); } int i,j; public Swap2(int i, int j){ this.i = i; this.j = j; } public void swap(){ int temp; temp = i; i = j; j = temp; } } public class Swap1 { public static void Swap1(Integer a, Integer b){ Integer temp = a; a = b; b = temp; } public static void main(String args[]){ Integer a,b; a = new Integer(10); b = new Integer(20); Swap1.Swap1(a, b); System.out.println("a is " + a); System.out.println("b is " + b); } }

复制代码

怎么用Java实现一个swap函数？

5 个回复