你的Java功底有多深?一道面试题,让我怀疑人生。
上一次帅杰出去面试,面试官给他出了这样一道题。
题目:通过swap交换两个integer类型的值。
01:我们一般会怎么写
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
a=b;
b=temp;
}
}
打完收工。帅杰这样写的,然后早早交了答案,结果面试机会都没有争取到。
看一下打印出来的结果:
a=128,b=129。
我明明交换了两个值,怎么没有打印出来,这时候就涉及到我们所说的引用传递和值传递
Java中的数据类型分为两种为基本类型和引用类型
1、基本类型的变量保存原始值,所以变量就是数据本身。
常见的基本数据类型
byte,short,int,long,char,float,double,Boolean
2、引用类型的变量保存引用值,所谓的引用值就是对象所在内存空间的“首地址值”,通过对这个引用值来操作对象。
我们写个类测试下:
public class Swap2 {
String str = new String("hello");
char[] ch = {'a', 'b'};
public static void main(String[] args) {
Swap2 ex = new Swap2();
ex.change(ex.str, ex.ch);
System.out.println(ex.str + " and");
System.out.println(ex.ch);
}
public void change(String str, char[] ch) {
str = "ok";
ch[0] = 'c';
}
}
打印结果:hello and
cb
02:那么我们的面试题要怎么做?
可以说大家都知道反射技术是Java中很强的技术,我们可不可以使用反射来解决这道题。
话不多说,上代码
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
我们看打印结果:
a=129,b=128
打印出来的结果完全正确。利用Integer class的对象,获取里面的value值的对象,并交换两个value值。写到这是不是就结束了?。
03:我们简单把代码做一下改造。
public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=1;
Integer b=2;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
我们看打印结果:a=2,b=2
看到a的值换过来了,b的值没换。那是为什么呢?
看Integer类的源码。(涉及到自动装箱,拆箱的知识)
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
我们看到low的值类里面定义的是-128,high的值为127
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
原来在-128和127之间的值是从缓存来的,我们方法虽然定义了交换变量temp,但是最后temp和a都指向了同一个地址。a的值变化为2,temp的值也变换为2。
04:那么怎么改进
我们可以这样写
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.set(b,new Integer(temp));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
重新生命一个Integer堆对象。这样新声名的对象和原来的指向不同的地址。
或者这样写。
public static void swap(Integer a,Integer b){
int temp=a;
try {
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
filed.set(a,b);
filed.setInt(b,temp);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
分析SetInt方法的源码底层也一样声名了两个不同的引用地址。
05:如果面试不用中间变量我们该怎么办
用栈队列貌似可以实现
public static void main(String[] args) {
Integer a=1;
Integer b=2;
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
a = (int)stack.pop();
b = (int)stack.pop();
// swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
我们用异或的方法是不是也可以实现
public static void main(String[] args) {
int a = 1, b =2;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
// swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
06:有些人喜欢吹毛求疵,你这没有用到引用传递和值传递的相关知识?
帅杰说他明白了,让他自己写一个,他是这样写的
public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(a);
stack.push(b);
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
打印结果:a=129,b=129
原来他把stack.push(a);
stack.push(b);
由于Integer类型是引用传递。造成第二次给b赋值的时候还是129
最后帅杰做了改进
public class Swap {
public static void main(String[] args) {
Integer a=128;
Integer b=129;
swap(a,b);
System.out.println("a="+a+",b="+b);
}
public static void swap(Integer a,Integer b){
// int temp=a;
try {
Stack stack= new Stack();
stack.push(new Integer(a));
stack.push(new Integer(b));
Field filed=Integer.class.getDeclaredField("value");
filed.setAccessible(true);
System.out.println(filed.get(128));
System.out.println(filed.get(129));
filed.set(a,(int)stack.pop());
filed.set(b,(int)stack.pop());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
07:那么如果针对-127和128之间呢?
由于Java不能操作地址来操作指针,这个时候通过这种方法,就找不到b的引用地址了。导致a和b永远相等。这个时候传Integer类型就是值传递了。除非我们去改Integer源码,把缓存去掉,这样才能实现这个方法。