在像 Dart 这样的现代语言中，传递引用的真正含义是什么？

Question

Futures在 Dart 中工作，我遇到了一个有趣的问题。

import 'dart:async';

class Egg {
  String style;
  Egg(this.style);
}

Future cookEggs(List<Egg> list) =>
  new Future(() =>
    ['omelette','over easy'].forEach((_) => list.add(new Egg(_)))
  );

Future cookOne(Egg egg) => new Future(() => egg = new Egg('scrambled'));

void main() {
  List<Egg> eggList = new List();
  Egg single;

  cookEggs(eggList).whenComplete(() => eggList.forEach((_) => print(_.style));
  cookOne(single).whenComplete(() => print(single.style));
}

预期的输出是：

omelette
over easy
scrambled

cookEggs使List<Eggs>工作正常的函数，但访问 的style属性single不成功并抛出一个NoSuchMethodError.

我首先认为这可能与传递引用有关，但我不明白为什么 Dart 会传递List引用而不是Egg. 现在我认为这种差异可能与赋值 ( =) 运算符和List.add()方法有关。我被困在那个思路中，我不知道如何检验我的假设。

有什么想法吗？

程序的输出和堆栈跟踪如下所示：

omelette
over easy
Uncaught Error: The null object does not have a getter 'style'.

NoSuchMethodError: method not found: 'style'
Receiver: null
Arguments: []
Stack Trace: 
#0      Object.noSuchMethod (dart:core-patch/object_patch.dart:45)
#1      main.<anonymous closure> (file:///path/to/eggs.dart:20:51)
#2      _rootRun (dart:async/zone.dart:719)
#3      _RootZone.run (dart:async/zone.dart:862)
#4      _Future._propagateToListeners.handleWhenCompleteCallback (dart:async/future_impl.dart:540)
#5      _Future._propagateToListeners (dart:async/future_impl.dart:577)
#6      _Future._complete (dart:async/future_impl.dart:317)
#7      Future.Future.<anonymous closure> (dart:async/future.dart:118)
#8      _createTimer.<anonymous closure> (dart:async-patch/timer_patch.dart:11)
#9      _handleTimeout (dart:io/timer_impl.dart:292)
#10     _RawReceivePortImpl._handleMessage (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:124)


Unhandled exception:
The null object does not have a getter 'style'.

NoSuchMethodError: method not found: 'style'
Receiver: null
Arguments: []
#0      _rootHandleUncaughtError.<anonymous closure>.<anonymous closure> (dart:async/zone.dart:713)
#1      _asyncRunCallbackLoop (dart:async/schedule_microtask.dart:23)
#2      _asyncRunCallback (dart:async/schedule_microtask.dart:32)
#3      _asyncRunCallback (dart:async/schedule_microtask.dart:36)
#4      _RawReceivePortImpl._handleMessage (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:128)

Answer 1

快速回答：什么将被传递给你的函数cookEggs和cookOne对引用的对象，而不是变量（这将是真正的传递通过引用）。

术语传递通过引用经常被误用来表示pass-引用逐值：很多语言只能通值语义，其中被传来传去的值是引用（即指针，没有危险的功能）。请参阅Java 是“按引用传递”还是“按值传递”？

在cookEggs(eggList)…的情况下

...该变量eggList包含对鸡蛋列表的引用。该引用最初是由 expression 提供给您的new List()，并且您在cookEggs同时将其存储在您的变量中之后将其传递给eggList。在内部cookEggs，添加到列表是有效的，因为您传递了对实际存在的列表对象的引用。

在cookOne(single)…的情况下

...该变量single仅被声明，因此它被语言运行时隐式初始化为特殊引用null。在 内cookOne，您正在替换 中包含的引用egg；由于single是一个不同的变量，它仍然包含null，因此当您尝试使用它时代码会失败。

澄清

按值传递引用的行为在许多现代语言（Smalltalk、Java、Ruby、Python……）中都很常见。当您传递一个对象时，您实际上是按值传递（因此是复制）变量的内容，它是指向该对象的指针。您永远无法控制对象真正存在的位置。

这些指针是命名引用而不是指针，因为它们仅限于抽象出内存布局：您无法知道对象的地址，您无法查看对象周围的字节，您甚至无法确定一个对象存储在内存中的固定位置，或者它完全存储在内存中（可以将对象引用实现为持久数据库中的 UUID 或键，如在 Gemstone 中）。

相比之下，通过引用传递，您在概念上传递的是变量本身，而不是其内容。要在按值传递语言中实现按引用传递，您需要将变量具体化为可以传递且其内容可以更改的 ValueHolder 对象。

Answer 2

一个流行的误解是 Dart 是按引用传递的。然而，在真正的引用传递系统（由 C++ 等语言支持）中，函数可以在调用者中设置（而不仅仅是改变）局部变量。

Dart 与许多其他语言（例如 Java、Python）一样，在技术上是按值传递的，其中对象的“值”是对其的引用。这就是函数可以改变调用者传递的参数的原因。

然而，在这些一切都是对象并且没有单独的指针类型的语言中，“按值传递”和“按引用传递”可能是令人困惑的术语，并且没有特别的意义。许多 Python 程序员改用术语“传递赋值”。（这有时也称为共享呼叫）。

赋值传递意味着参数的传递方式与普通变量赋值相同。例如，如果我有：

var x = 42;
var list = ['Hello world!'];

void foo(int intArgument, List<String> listArgument) {
  ...
}

void main() {
  foo(x, list);
}

那么行为将等同于：

var x = 42;
var list = ['Hello world!'];

void foo() {
  var intArgument = x;
  var listArgument = list;
  ...
}

void main() {
  foo();
}

当您这样做时var listArgument = list;，listArgument和list是引用同一对象的两个单独的变量。重新分配listArgument给其他东西不会改变list所指的内容。但是，如果您就地改变listArgument该对象，则和 都list将引用现在修改的对象。

Answer 3

那是因为，像 Java 一样，Dart总是按值传递，而不是按引用传递。Dart 中传递和赋值的语义与 Java 中相同。在 StackOverflow 上查看有关 Java 和按值传递的任何地方，以了解为什么将 Java 描述为始终按值传递。类似条款传递的价值和传递通过引用应该始终跨语言的使用。所以 Dart 应该被描述为总是按值传递。

在实际的“引用传递”中，例如当一个参数&在 C++ 或 PHP 中被标记时，或者当一个参数在 C# 中被标记为ref或out时，=函数内部对该参数变量的简单赋值（即 with ）将具有相同的效果就像简单的赋值（即 with =）到函数外部的原始传递变量。这在 Dart 中是不可能的。