各语言对象和变量的关系

变量和对象

任何语言都是由变量和对象组成的。

变量和对象可能是存在一块的（变量代表内存，内存存放的的是对象二进制），也可能是分开存的，这种情况就是对象存放在其他内存，而变量存放的是那块内存的地址。

具体方式在不同语言中有很大区别，不同语言在底层可能做了很多优化，例如JVM的栈变量共享等。

int a = 3;
int b = 3;

对于上述代码，C++的话就是分配了两个值类型变量在不同栈空间，同时分配2个对，内存各自写3。

而对于java，也是分配了两个值类型变量在不同栈空间，但是对象3却是在栈空间单独存在的，值类型变量都是指向这个对象3，虽说是值类型，但是存放的也是地址。但是依然是值类型，有点像python的不可变对象传递。

变量类型

在各种语言中，变量一般分为值类型和引用类型。

值类型

变量直接存放对象的二进制数据(JVM的栈变量共享除外)，如果对变量取地址，那么就是这段内存的地址名，例如”0xc00001c100”。

这里的内存空间一般是栈空间，变量和对象都是在栈空间的。

引用类型

引用类型的变量存放的是对象的地址，变量位于栈空间，而对象则是位于堆空间。例如a是引用变量，其内容是”0x12335423341“，这段地址是堆空间的地址，指向堆空间的对象，而自己的地址可能是”0x51314241“，是在栈空间的地址。

引用类型有个巨大的好处是自动垃圾回收GC，通过引用计数可以释放没有引用的对象。

不同语言总结

• Java：

  • 值类型：基本数据类型int/float/short/long/double/byte/char/bool
  • 引用类型：其余全是

• Python

  • 全是引用类型，python的对象基本是heap空间

• Go：

  • 值类型：基本数据类型int, float,bool, string，以及数组和struct
  • 引用类型：其余全是，Go存在指针

• C++：

  • 全是值类型
  • 引用类型：通过指针，引用&，shared_ptr等实现。

栈空间堆空间

正如前文所说，栈空间一般是值类型的对象和变量空间，堆空间是引用变量的对象空间，堆空间一般都是new或malloc出来的，在C++中需要进行手动创建和释放，程序结束也不一定可以正确释放，容易造成内存泄漏(所以后面有类似java的shared_ptr，做引用计数的垃圾回收)。

除栈空间和堆空间，一般还有

• 静态空间：存放全局变量、static变量，在程序结束会自动释放
• 常量空间：类似java的string类型，final修饰的变量
• 代码空间：存放程序代码

java

• 对象分为基本数据类型和其他对象，同理变量也就分为基本数据类型的变量和引用变量
• 基本数据类型的变量操作，产生新的对象，不再指向同一个对象。变量传递相当于对象值传递。

例子：int a = 3;int b;b = a; // 两个变量指向同一个栈对象a = 30; // a指向新的栈对象，b=3不会变

• 引用变量操作，还是指向同一个对象，类似C/C++的指针/引用。变量操作相当于对象地址传递。

例子：Class a = new Class();Class b = new Class();b = a; // 两个变量指向同一个堆对象a.set(something); // a,b两个引用变量依然指向同一个堆对象

• 基本类型的变量和对象，引用变量都放在栈中，引用对象放在堆中。
• 栈空间的数据对象是共享的，但是堆空间是不共享的。

int a = 3; int b = 3; //这个时候3的栈对象已经存在，共享， a == b

python

• 对象分为可变对象和不可变对象，同理变量也就分为不可变对象的变量和可变对象的变量
• 不可变对象(整型、字符串和元组)的变量操作，产生新的对象，不再指向同一个对象。变量传递相当于对象值传递。

例子：a = 3; b = a; // 两个变量指向同一个对象a = 30; // a指向新的对象，b=3不会变

• 可变对象的变量操作，还是指向同一个对象，类似C/C++的指针/引用。变量操作相当于对象地址传递。

例子：a = Class();b = a; // 两个变量指向同一个对象a.set(something); // a,b两个变量依然指向同一个对象

C/C++

• 变量有变量的值和地址，对象有对象的值和地址
• 通过指针来实现对同一个对象的操作，指针的自由度更高，但是代码上相比java和python就更加复杂了，引用变量多方便啊。。
• C/C++也有指针的高级封装-引用！

int a =4 ; int &b = a; b=3 //a = b = 3

• 即使是基本数据类型，也可以操作为同一个对象

int a = 3;int* p = &a;a = 4; // *p和a指向同一个对象