函数调用的基本原理

函数调用引入的问题

• 参数如何传递？
• 函数如何知道返回到什么地方？
• 函数结果如何传给调用方？

解决方案

• 栈
  • 存放函数调用过程中需要的数据，包括参数、返回地址，以及函数内定义的局部变量等的内存叫做栈
  • 顺序是先进后出，最下面的称为栈底，最上面的称为栈顶。
  • 往栈里放数据称为入栈，从栈顶拿出数据通常称为出栈。栈底的内存地址是最高的，栈顶的是最低的。
  • 返回值可能放在栈中，但它使用的栈和局部变量不完全一样，有的系统使用 CPU 内的一个存储器存储返回值
• 堆
  • 对象类型（引用类型）都有两块内存，一块存放指向实际内容的地址，另一块存放实际的内容。存放地址的空间是分配在栈上的，实际的内容空间分配在堆中。

堆栈角度分析函数执行

//main函数新建了一个数组，然后调用函数max计算0和数组中元素的最大值
public class ArrayMax {
	public static int max(int min, int[] arr) {
		int max = min;
		for(int a : arr){
			if(a>max){
				max = a;
			}
		}
		return max;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[]{2,3,4};
		int ret = max(0, arr);
		System.out.println(ret);
	}
}

堆栈分析

流程剖析：从 main 方法开始，依次入栈

• 入栈 int 数组 arr，对象类型，分配栈内存和堆内存
• 入栈 int 变量 ret，调用方法 max 开始比较
• 入栈 int 变量 min=0
• 入栈 int 变量 max=min
• 循环语句调用 int 数组 arr
• 比较并修改 max 变量的值
• 比较结束，返回 max = 4
• ret 赋值等于 4，输出 ret

• 基本数据类型的变量只有在函数被调用的时候才分配，而且在调用结束后就被释放了。
• 对于数组 arr，在栈中存放的是实际内容的地址 0x1000，存放地址的栈空间会随着入栈分配，出栈释放。
• 存放实际内容的堆空间在栈空间没有变量指向它的时候，Java 系统会自动进行垃圾回收，从而释放这块空间。

关联文章

• 上一篇：函数的用法