java 引数の参照渡しについて

Question

java silverの資格の勉強をしている者です。
参考書の問題に以下がありました。
----------------------------------------------------------------------------
```ここに言語を入力
public class Test{
	public static void main (String[] args) {
		Test ojb1 = new Test();
		Test ojb2 = new Test();
		System.out.print(ojb1 == ojb2);
		ojb2 = operate(ojb1, ojb2);
		System.out.print(" " + (ojb1 == ojb2));
	}
	static Test operate(Test ojb1, Test ojb2) {
		Test ojb3 = ojb1;
		ojb1 = ojb2;
		return ojb3;
	}
}
```

> コンパイル、実行した結果として正しいものは次のどれですか。１つ選択してください。
> A, false false
> B, true true
> C, false true
> D, true false
> E, コンパイルエラー

----------------------------------------------------------------------------
私のイメージだと正解は「A, false false」になると思っていましたが、正解は「C, false true」でした。
operateメソッド内で引数ojb1に対して代入されていますが、参照型のためこの代入はmainメソッド内のojb1に対しても有効だと考えていました。しかし、実際にローカル環境でobj変数を確認してみてもmainメソッド内とoperateメソッド内では別物として扱われているようです。なぜこのような結果になるのでしょうか。

ご回答いただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

Answer

参照型の変数は、その実体がメモリ上のどこにあるかを記憶しているだけです。いわば住所です。
代入や引数で渡すというのは、その住所を教えているだけで、教えた人の記憶が書き換わるわけではありません。

例の場合、operateメソッドを呼び出す際、
mainメソッドの変数obj1,obj2がoperateメソッドの仮引数obj1,obj2に住所を教え、
operateメソッド内でobj1がローカル変数obj3に住所を教えています。
メソッドの結果としてobj3の持っている住所を返し、それをmainメソッドのobj2に教えます。
このobj3が持っていた住所は元をたどればmainメソッドのobj1が持っていた住所で、
mainメソッドのobj1の住所はここまで書き換わっていないため、
obj1とobj2の持っている住所が同一のものになります。

追記の例は、住所のところに行って実体の中身をappendにより書き換えています。

Answer

下記のコードはどうなるかわかりますか？

```Java
public class Test{
	public static void main (String[] args) {
		int ojb1 = 1;
		int ojb2 = 2;
		System.out.print(ojb1 == ojb2);
		ojb2 = operate(ojb1, ojb2);
		System.out.print(" " + (ojb1 == ojb2));
	}
	static int operate(int ojb1, int ojb2) {
		int ojb3 = ojb1;
		ojb1 = ojb2;
		return ojb3;
	}
}
```

実際に実行してみればわかりますが、"false true"と質問と同じです。もしこれが、"false true"にあることが理解でいるのであれば、簡単です。**質問のコードとこのコードは実質同じだからです。**

質問のタイトルに「参照渡し」という言葉を用いてますが、Javaには「参照渡し」は存在しません。Javaの評価戦略はすべて「値渡し」です。代入でも引数でも「値」のみが渡されます。これは変数がプリミティブ型でも参照型でも同じです。プリミティブ型の場合はプリミティブな値そのものが渡されます。では、参照型はどうなるのかというと、**参照値(reference value)** という「値」が渡されます。(そのため、Javaの参照型での評価戦略のことを「参照の値渡し」という場合がありますが、これは「値渡し」の一種であることにご注意ください。)

よって、参照型だからと言って難しく考える必要はありません。プリミティブ型と同じように値(参照値)が渡され、値(参照値)が代入されるというわけです。(`==`は変数の値の比較なので、最初から最後まで値(参照値)のやりとりしかしていないと言うことでもあります。)

Answer

operateメソッドの引数、obj1, obj2は、引数ではあるけれど、メソッド内ではローカル変数と一緒。つまり、obj3と同列。

Test ojb3 = ojb1;で、obj3にobj1の値を代入。
ojb1 = ojb2;で、obj1にobj2の値を代入。このとき、呼び出し元(main)のojb1にはなにも影響しない。
return ojb3;で、obj1の値が返る。
呼び出し元(main)のobj2に代入。つまり、呼び出し元のobj2は、obj1と同じ値。
ojb1 == ojb2は、true

ちなみに。こんなソースは、試験問題のためだけのソースであり、実際の現場ではこんなソースは書かない。わたしがレビュアならダメ出しする。

メソッドの引数は、final宣言をし、メソッド内で引数には値を代入できないようにする。static Test operate(final Test ojb1, final Test ojb2)
ローカル変数も、可能な限りfinal宣言して再代入できないようにする。final Test ojb3 = ojb1;

追記。

hompoke15 2022/01/15 21:51
参照型の引数の場合、書き換えることができると思っていました。
参照型でも書き換わる場合とそうでない場合がある？
できれば"なぜ"そうなるか教えていただけるとありがたいです。

参照先インスタンスの内容を書き換えることはできる。たとえば、Listを引数として取る場合。

meB, meCは、引数に新しいインスタンスを代入しているけれど、呼び出し元には影響しない。
meAは、引数で受けた参照型(list)の参照先インスタンスの内容を書き換えることができる。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Hoge {

  public static void main(String[] args) {
    final List<String> listA = new ArrayList<String>();
    meA(listA);
    System.out.println(listA);  // [a, b]

    final List<String> listB = null;
    meB(listB);
    System.out.println(listB);  // null

    final List<String> listC = new ArrayList<String>();
    meC(listC);
    System.out.println(listC);  // []
  }

  private static void meA(final List<String> list) {
    list.add("a");
    list.add("b");
  }

  private static void meB(List<String> list) {
    list = new ArrayList<String>();
    list.add("a");
    list.add("b");
  }

  private static void meC(List<String> list) {
    list = new ArrayList<String>();
    list.add("a");
    list.add("b");
  }
}

java silverの資格の勉強をしている者です。 参考書の問題に以下がありました。

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