C++之值传递&指针传递&引用传递详解

• C++之值传递&指针传递&引用传递详解
  • 1.函数基础
  • 2.值传递
  • 3.指针传递
  • 4.引用传递

1.函数基础

一个函数由以下四部分组成：

• 返回类型
• 函数名
• 参数（0个或多个）
• 函数体

其中，函数的参数叫做形参，函数执行的操作的语句块叫做函数体

2.值传递

像一个这样swap函数，调用的时候，会用实参初始化swap函数对应的形参

void Swap(int a, int b)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
}

在内存中会拷贝一份实参的值，但是修改形参的值并不影响实参的值

• 测试用例

#include <iostream>

void Swap(int a, int b)
{
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

int main()
{

    int n = 0;
    int i = 1024;

    Swap(n, i);
    std::cout << "n: " << n << "\ni: " << i << std::endl;

    // 运行结果
    // n: 0
    // i: 1024

    return 0;
}

int n = 0;
int i = n; // i是n的值的副本
i = 42;

3.指针传递

指针的行为和其他非引用类型一样。当执行指针拷贝操作时，拷贝的是指针的值。

拷贝之后，两个指针是不同的指针。因为指针使我们可以间接地访问它所指的对象，所以通过指针可以修改它所指对象的值

void SwapPoniter(int *a, int *b)
{
  int tmp = *a;
  *a = *b;
  *b = tmp;
}

• 测试用例

#include <iostream>

void SwapPoniter(int *a, int *b)
{
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp; // 修改了指针b指向的对象的值
    b = 0; // 只改变了函数体中的内存拷贝，实参并没有被修改
}

int main()
{

    int n = 0;
    int i = 1024;
    int *j = &n;
    int *k = &i;

    SwapPoniter(j, k);
    std::cout << "j: " << *j << "\nk: " << *k << std::endl;

    // 运行结果
    // j: 1024
    // k: 0

    return 0;
}

int n = 0, i = 1024;
int *p = &n, *q = &i;	  // p指向n;q指向i
*p = 1024;				 // n的值被修改;p不变
p = q;					 // p现在指向了i;但是n与i的值都不变

传递指针，就是拷贝一个指针，它储存的值是一样的，解引用后是指向同一个对象，但是修改指针的值就是修改拷贝对象的值

在C语言中，大多数程序员都用得指针类型的形参去访问函数的外部对象，在C++中，建议使用引用类型的形参代替指针

4.引用传递

引用传递跟指针传递有点类似，使用引用传参，允许函数访问，改变一个或多个实参的值

void SwapQuote(int &a, int &b)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
}

• 测试用例

#include <iostream>

void SwapQuote(int &a, int &b)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
}

int main()
{

  int n = 0;
  int i = 1024;
  
  SwapQuote(n, i);
  std::cout << "n: " << n << "\ni: " << i << std::endl;
    
  // 运行结果
  // n: 1024
  // i: 0

  return 0;
}

• 使用引用传递可以避免拷贝

1. 拷贝大的类类型对象或者容器对象比较低效，甚至有的类类型（包括IO类型在内）根本就不支持拷贝操作。当某种类型不支持拷贝操作时，函数只能通过引用形参访问该类型的对象。

举个例子，我们准备编写一个函数比较两个string对象的长度。因为string对象可能会非常长，所以应该尽量避免直接拷贝它们，这时使用引用形参是比较明智的选择。又因为比较长度无须改变string对象的内容，所以把形参定义成对常量的引用

2. 当我们只是单纯读取实参，并不打算修改时，尽量使用常量引用

#include <iostream>

void testprint(const int &a)
{
  std::cout << "a: " << a << std::endl;
}

int main()
{
  int num = 111;
  testprint(num);
    // 输出结果 a: 111

  return 0;
}

• 使用引用传递返回额外信息

一个函数只能返回一个值，然而有时函数需要同时返回多个值，引用形参为我们一次返回多个结果提供了有效的途径

举个例子, 在刚刚的swap函数增加返回最小值与最大值

void SwapQuote(int &a, int &b, int &mix, int &max)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
  a < b ? mix = a, max = b : max = a, mix = b;
}

这样我们只需要调用的时候传入实参，即可修改实参的值

今天是1024程序员的节日，enjoy it ~