【JAVA入门】Day04 - 方法

【JAVA入门】Day04 - 方法

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        方法（methond）是程序中最小的执行单元。在编写程序时，我们将重复的代码、具有独立功能的代码抽取到方法中，从而节省大量的代码量，提高代码的复用性、可维护性。

一、方法的格式

        把一些代码打包在一起，这个过程叫做方法定义。
        方法定义后不是直接运行的，需要手动调用才能执行，这个过程称为方法调用。

1.1 无参无返回值的方法定义和调用

定义格式：

public static void 方法名(){方法体（打包代码）;
}

调用格式：

方法名();

1.2 带参数的方法定义和调用

定义格式：

public static void 方法名(参数1, 参数2, ...){方法体（打包代码）;
}

调用格式：

方法名(参数1, 参数2, ...);

注意：在传递参数时，参数的数据类型也要和定义时的数据类型一一对应。

1.3 形参和实参

        形参就是形式参数，即方法定义中的参数。
        实参就是实际参数，即方法调用中的参数。

    public static void main(String[] args) {getSum(10, 20);}public static void getSum(int num1, int num2) {System.out.println(num1 + num2);}

        以上方的代码为例，10 20 是实参，num1 num2 是形参，它们的数据类型需要一一对应。

【例1】求出⚪的面积。
需求：定义一个方法，求圆的面积，将结果打印于方法。

public static void main(String[] args) {getArea(1.5);}public static void getArea(double r) {double pi = 3.1415926;double area = pi*r*r;System.out.println(area);}

1.4 带返回值的方法定义和调用

        带返回值的方法在执行完毕后，可以将最终运行结果返回。为了在调用处拿到方法产生的结果，就需要定义带有返回值的方法。
定义格式：

public static 返回值类型 方法名(参数1, 参数2, ...){方法体（打包代码）;return 返回值;
}

注意：有返回值的函数需要指定返回值类型（类型不为 void），并且函数体内一定要有 return 语句，用于返回值的返回。
例：

public static int getSum(int a, int b) {int c = a + b;return c;
}

调用格式：

• 直接调用：

方法名(实参);

直接调用的方法是不接收返回值，而是单纯执行这个方法。

• 赋值调用：

变量类型 变量名 = 方法名(实参);

赋值调用是用一个变量接收返回值并存储下来留作备用。

• 输出调用：

System.out.println(方法名(实参));

输出调用是将方法的运行结果直接放到打印语句中，这样可以直接打印在控制台。
【例2】定义方法，比较两个长方形的面积。

    public static void main(String[] args) {double rec1,rec2;rec1 = getArea(1,2);rec2 = getArea(3,4);if(rec1 > rec2) {System.out.println("rec1面积大");}else if(rec1 == rec2) {System.out.println("两个面积一样大");}else {System.out.println("rec2面积大");}}public static int getArea(double w, double h) {double area = w*h;return area;}

        以上就是一个方法体完整的定义和调用格式。

1.5 方法的注意事项

• 方法不调用就不会执行
• 方法与方法之间是平级关系，不能互相嵌套定义，但可以嵌套调用。
• 方法的编写顺序与运行顺序无关。
• 如果一个方法的返回值类型写的是 void，则表示该方法没有返回值，其 return 语句可以省略不写，如果要写，直接写作：

return;

• return 语句下面编写的代码，永远执行不到，属于无效代码。

二、方法的重载

        在同一个类中，定义了多个同名的方法，这些同名的方法具有同种的功能。
        每个方法具有不同的参数类型或参数个数，这些同名的方法，构成了一种重载的关系。
        因此，在同一个类中，方法名相同，参数不同的方法（与返回值无关），叫做重载方法。其中，参数不同可能包括：个数不同、类型不同、顺序不同。
【例1】求和。

public class MethodDemo {public static int sum(int a, int b) {return a + b;}public static int sum(int a, int b, int c) {return a + b + c;}
}

以上两个方法在同一个类里，且方法名相同，参数不同，所以构成重载。
【例2】返回值无关。

public class MethodDemo {public static void fn(int a) {//方法体}public static int fn(int a) {//方法体}

以上两个方法纵使返回值不同，但是它们名字相同，参数也相同，所以不构成重载。

public class MethodDemo {public static float fn(int a) {//方法体}public static int fn(int a, int b) {//方法体}

以上两个方法返回值不同，那无所谓，只因为它们名字相同，参数也相同，所以构成重载。

【例3】不在同一个类里的两个同名函数，也不构成重载。

public class MethodDemo1 {public static float fn(int a) {//方法体}
}
public class MethodDemo2 {public static float fn(int a) {//方法体}
}

以上看似两个完全一样的方法，因为在不同的类中，所以也不构成重载。

【例4】参数顺序。

public class MethodDemo {public static void fn(int a, double b) {//方法体}public static void fn(double a, int b) {//方法体}

形参个数一样，方法名字一样，但是类型排列的顺序不同，这个时候也构成重载。

三、方法的使用

【练习1】数组遍历。
需求：设计一个方法用于数组遍历，要求遍历结果打印在一行。

public class Test {public static void main(String[] args) {//1.定义数组int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};//2.调用遍历方法printArr(arr);}//定义方法用于数组的遍历public static void printArr(int[] arr) {System.out.print("[");for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {System.out.print(arr[i] + ", ");}System.out.println(arr[arr.length - 1] + "]");}
}

【练习2】求数组最大值。
需求：设计一个方法，求数组的最大值，并将最大值返回。

public class Test {public static void main(String[] args) {//1.定义数组int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};//2.调用方法求最大值int max = getMax(arr);//3.打印System.out.println(max);}//定义方法用于数组求最大值public static int getMax(int[] arr) {int max = arr[0];for(int i = 1; i < arr.length; i++) {if(arr[i] > max) {max = arr[i];}}return max;}	
}

【练习3】定义一个方法，判断数组中的某一个数是否存在，将结果返回给调用处。

import java.util.Scanner;public class Test {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 5, 8, 12, 56, 89, 34, 67};//生成一个输入对象Scanner sc = new Scanner(System.in);//输入numint num = sc.nextInt();boolean flag = contains(arr, num);System.out.println(result);}//定义一个方法，判断数组中某一个数是否存在public static boolean contains(int[] arr, int num) {for(int i = 0; i < arr.length; i++) {if(arr[i] == num) {return true;}}return false;   //循环完毕后仍找不到，所以返回false}
}

【练习4】定义一个方法copyOfRange(int[] arr, int from, int to)，将数组 arr 中从索引 from（包含 from）开始，到索引 to 结束（不包含 to）的元素复制到新数组中，将新数组返回。

public class Test {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int[] newArr = copyOfRange(arr);System.out.println(newArr);}public static int[] copyOfRange(int[] arr, int from, int to) {//定义新数组，不知道存几个，所以定义动态数组int[] newArr = new int[to - from];//用循环把数组元素挨个存储到新数组中for(int i = from, j = 0; i < to; i++, j++) {newArr[j] = arr[i];}//把新数组返回return newArr;}
}

四、方法的内存原理

4.1 方法调用的基本内存原理

【例1】单个方法

public class MethodDemo {public static void main(String[] args) {int number = 100;sout("number的值为：" + number);}
}

        上述代码中，MethodDemo 中仅有一个 main 方法，且没用到 new 关键字，因此不涉及堆内存，仅仅使用到了栈。
        在调用 main 方法时，方法会进入栈底，然后执行方法中的语句。方法中定义的变量和其值是实实在在存储于栈里的。

        执行完毕后，main 方法会出栈，而里面存储的 int number 变量也会随之消失。
【例2】嵌套方法调用。

public class MethodDemo {public static void main(String[] args) {eat();}public static void eat() {study();System.out.println("吃饭");sleep();}public static void sleep() {System.out.println("睡觉");}public static void study() {System.out.println("学习");}
}

        现在有三个方法和一个 main 方法。首先会调用 main 方法，main 方法先进栈，然后在 main 方法里调用了 eat 方法，因此 eat 方法第二个进栈；在 eat 方法中，调用了 study 方法， 因此 study 方法第三个进栈，如下：

        当“学习”打印完以后，study 方法执行完毕，就会出栈：

然后打印“吃饭”，调 sleep 方法，sleep 方法也会进栈。

当“睡觉”被打印，sleep 方法也执行完毕，出栈。

此时发现，eat 方法也执行完毕，因此它也出栈。

eat 方法执行完后，main 方法也执行完毕，因此出栈，栈空。

4.2 方法传递基本数据类型的内存原理

        Java 中的数据类型分为基本数据类型和引用数据类型。
        基本数据类型包括：整数、浮点数、布尔、字符。除此之外的所有数据类型都是引用数据类型。它们最本质的区别是：

        基本数据类型在内存中，变量存储的是真实的数据。
        而引用数据类型，其存储的是一段地址值，使用了其他空间中的数据，以数组为例：


        因此，在传递形参时，如果传递的是数组，它是引用类型，通过修改这个数组，可以直接影响到其指向的地址值所在的堆内存空间。