java需要数学基础吗 java要学函数吗

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架构设计师之光 2023-06-21 22:36:19

文章标签 java需要数学基础吗数组 System java 文章分类 Java 后端开发

函数和方法

如果我们经常要进行一些相似的处理过程，就可以把这个处理过程封装为函数。

函数可以被多次重复调用，从而实现代码重用和隔离的目的。

在面向对象的语言中，函数经常和对象绑定在一起，为区分起见，这时它被称为方法。

因为java是完全面向对象的，函数必须从属于某个类。所以java中的函数都被称为方法。

如果方法前以 static 修饰，则称为静态方法，可以粗略地认为，它与 c 语言的函数的概念大致相等了。

方法可以在其括号中列出调用它时需要准备的参数，叫形式参数。

方法也可以有一个返回值（或没有，此时写void）。

下面，我们调用方法 f，求两个整数的末位是否相同。

1 public class A0403
 2 {
 3     static boolean f(int a, int b){
 4         int a1 = a % 10;
 5         int b1 = b % 10;
 6         return a1==b1;
 7     }
 8     
 9     public static void main(String[] args){
10         System.out.println(f(101,12));
11         System.out.println(f(65432,12));        
12     }
13 }

这个方法接受两个参数，都是整数，它进行一系列的处理后，返回一个布尔值。

return 语句结束 f 方法的执行，并返回一个指定的值。

在遇到 return 语句后，f 方法的其它代码就不再执行，而是要返回调用它的那个方法中。当然，在此方法中，return 语句后恰好没有更多的语句了。

如果一个方法定义了返回值，它在结束执行之前就一定会遇到 return 语句，否则会引发编译错误。

形参独立原理

如果在被调函数中改变了形参的值，会不会影响调用的一方呢？不会！

我们看这个例子：

1 public class A0404
 2 {
 3     static void f(int x){
 4         int sum = x % 10;
 5         x /= 10;
 6         sum = sum * 10 + x % 10;
 7         x /= 10;
 8         sum = sum * 10 + x % 10;
 9         System.out.println(sum);
10         System.out.println("x=" + x);
11     }
12     
13     public static void main(String[] args){
14         int a = 368;
15         f(a);
16         System.out.println("a=" + a);    
17     }
18 }

这里的函数f的功能是：把传给它的3位数 x 的数位反转并输出。

为了观察，我们额外输出了 a 的值，以及 x 的值。

通过结果可以看到，虽然 x 的值在计算过程中发生了变化，但这并不会影响 a 的值。

实际上，在调用 f 之前，要为它准备需要的参数，这些参数必须新创建，所以才称为形式参数。

也就是说，在没有调用 f 函数的时候，这些形参变量是不存在的，在多次调用 f 的时候，这些形参就会被创建多次。

创建形参后，把实参的值（这里就是 a 的值）拷贝给它，然后才开始 f 的执行。

当 f 执行结束后，形参变量会被自动释放掉。

从更底层的机制看，这个形参的分配与释放的过程是通过栈来完成的。

函数调用前，要把返回的位置，需要的参数等信息压栈，在函数执行完毕后，自动弹栈，恢复执行前的样子。

如果被调用的函数还会去调用其它函数，这个过程还会继续上演。

这样，栈可能就会越涨越高，但函数的执行总有结束的时候，那时栈就会落回来。

如果由于某种设计失误，导致函数调用一直没能正确返回，而是不断地调用其它的函数，就会导致栈的溢出，这是很常见的程序错误。

从参数传递的原理上我们看到，实参与形参是各自独立的变量，除了开始的时候，实参拷贝给形参外，它们再不会有任何联系。这叫做

"形参独立原理"。

这种设计为我们省去了许多麻烦，但有时我们可能会想让被调方与主调方共享一个变量，而不是各自独立，这怎么办呢？

答案是传指针，在java中叫做：引用。

引用作为参数

引用的本质是持有另一个对象的地址。

如果对一个引用进行复制，只不过是两个引用指向了同一个对象，并没复制对象本身。

引用与面向对象的体系紧密联系在一起，所以要等到学了初步的面向对象的知识后我们才能更好地理解它。

但这里，我们可以先看看数组的行为，来窥其端倪。

数组就是一种对象类型，我们定义的数组变量，实际上是指向实际数组对象的指针，或说：引用。

1 public class A0404
 2 {
 3     static void f(int[] x){
 4         for(int i=0; i<x.length; i++){
 5             if(x[i] < 0) x[i] = -x[i];
 6         }
 7     }
 8     
 9     public static void main(String[] args){
10         int[] a = {5, -3, 6, 10, 0, -15};
11         f(a);
12         System.out.println(java.util.Arrays.toString(a));
13     }
14 }

这里的形参 x，实参 a 都不是数组本身，它们是指向数组的引用。

虽然 x 和 a 也是按照同样的规则，不会相互影响，但由于它们指向了同一个对象，这就引起了复杂的现象。

从结果上，我们可以观察到，在 f 方法中修改了数组对象的值，在主调方打印数组时也看到了这些变化。

其原理图：

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