C++ 值傳遞、指針傳遞、引用傳遞詳解
最近寫了幾篇深層次討論數(shù)組和指針的文章,其中提到了“C語言中,所有非數(shù)組的形式參數(shù)傳遞均以值傳遞形式” 數(shù)組和指針背后——內(nèi)存角度而關(guān)于值傳遞,指針傳遞,引用傳遞這幾個方面還會存在誤區(qū), 所有我覺的有必要在這里也說明一下~ 下文會通過例子詳細(xì)說明哦 值傳遞: 形參是實(shí)參的拷貝,改變形參的值并不會影響外部實(shí)參的值。從被調(diào)用函數(shù)的角度來說,值傳遞是單向的(實(shí)參->形參),參數(shù)的值只能傳入, 不能傳出。當(dāng)函數(shù)內(nèi)部需要修改參數(shù),并且不希望這個改變影響調(diào)用者時,采用值傳遞。 指針傳遞: 形參為指向?qū)崊⒌刂返闹羔?,?dāng)對形參的指向操作時,就相當(dāng)于對實(shí)參本身進(jìn)行的操作 引用傳遞: 形參相當(dāng)于是實(shí)參的“別名”,對形參的操作其實(shí)就是對實(shí)參的操作,在引用傳遞過程中,被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)雖然也作為局部變量在棧 中開辟了內(nèi)存空間,但是這時存放的是由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來的實(shí)參變量的地址。被調(diào)函數(shù)對形參的任何操作都被處理成間接尋址,即通過 棧中存放的地址訪問主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。正因?yàn)槿绱?,被調(diào)函數(shù)對形參做的任何操作都影響了主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。
理論性的就不多說, 下面的代碼對此作出了細(xì)致解釋(從實(shí)參,形參在內(nèi)存中存放地址的角度 說明了問題的本質(zhì),容易理解 ) 1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 //值傳遞 4 void change1(int n){ 5 cout<<"值傳遞--函數(shù)操作地址"<<&n<<endl; //顯示的是拷貝的地址而不是源地址 6 n++; 7 } 8 9 //引用傳遞 10 void change2(int & n){ 11 cout<<"引用傳遞--函數(shù)操作地址"<<&n<<endl; 12 n++; 13 } 14 //指針傳遞 15 void change3(int *n){ 16 cout<<"指針傳遞--函數(shù)操作地址 "<<n<<endl; 17 *n=*n+1; 18 } 19 int main(){ 20 int n=10; 21 cout<<"實(shí)參的地址"<<&n<<endl; 22 change1(n); 23 cout<<"after change1() n="<<n<<endl; 24 change2(n); 25 cout<<"after change2() n="<<n<<endl; 26 change3(&n); 27 cout<<"after change3() n="<<n<<endl; 28 return true; 29 } 運(yùn)行結(jié)果如下,(不同的機(jī)器可能會有所差別) 可以看出,實(shí)參的地址為0x22ff44 采用值傳遞的時候,函數(shù)操作的地址是0x22ff20并不是實(shí)參本身,所以對它進(jìn)行操作并不能改變實(shí)參的值 再看引用傳遞,操作地址就是實(shí)參地址 ,只是相當(dāng)于實(shí)參的一個別名,對它的操作就是對實(shí)參的操作 接下來是指針傳遞,也可發(fā)現(xiàn)操作地址是實(shí)參地址 那么,引用傳遞和指針傳遞有什么區(qū)別嗎? 引用的規(guī)則: (2)不能有NULL引用,引用必須與合法的存儲單元關(guān)聯(lián)(指針則可以是NULL)。 指針傳遞的實(shí)質(zhì): 指針傳遞參數(shù)本質(zhì)上是值傳遞的方式,它所傳遞的是一個地址值。值傳遞過程中,被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)作為被調(diào)函數(shù)的局部變量處理, 即在棧中開辟了內(nèi)存空間以存放由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來的實(shí)參的值,從而成為了實(shí)參的一個副本。值傳遞的特點(diǎn)是被調(diào)函數(shù)對形式參數(shù)的 任何操作都是作為局部變量進(jìn)行,不會影響主調(diào)函數(shù)的實(shí)參變量的值。(這里是在說實(shí)參指針本身的地址值不會變)如果理解不了大可跳過這段 指針傳遞和引用傳遞一般適用于: 函數(shù)內(nèi)部修改參數(shù)并且希望改動影響調(diào)用者。對比指針/引用傳遞可以將改變由形參“傳給”實(shí)參(實(shí)際上就是直接在實(shí)參的內(nèi)存上修改, 不像值傳遞將實(shí)參的值拷貝到另外的內(nèi)存地址中才修改)。 另外一種用法是:當(dāng)一個函數(shù)實(shí)際需要返回多個值,而只能顯式返回一個值時,可以將另外需要返回的變量以指針/引用傳遞 給函數(shù),這樣在函數(shù)內(nèi)部修改并且返回后,調(diào)用者可以拿到被修改過后的變量,也相當(dāng)于一個隱式的返回值傳遞吧。
以下是我覺得關(guān)于指針和引用寫得很不錯的文章,大家可參照看一下,原文出處地址:http://xinklabi./blog/653643 從概念上講。指針從本質(zhì)上講就是存放變量地址的一個變量,在邏輯上是獨(dú)立的,它可以被改變,包括其所指向的地址的改變和其指向的地址中所存放的數(shù)據(jù)的改變。 而引用是一個別名,它在邏輯上不是獨(dú)立的,它的存在具有依附性,所以引用必須在一開始就被初始化,而且其引用的對象在其整個生命周期中是不能被改變的(自始至終只能依附于同一個變量)。 在C++中,指針和引用經(jīng)常用于函數(shù)的參數(shù)傳遞,然而,指針傳遞參數(shù)和引用傳遞參數(shù)是有本質(zhì)上的不同的: 指針傳遞參數(shù)本質(zhì)上是值傳遞的方式,它所傳遞的是一個地址值。值傳遞過程中,被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)作為被調(diào)函數(shù)的局部變量處理,即在棧中開辟了內(nèi)存空間以存放由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來的實(shí)參的值,從而成為了實(shí)參的一個副本。值傳遞的特點(diǎn)是被調(diào)函數(shù)對形式參數(shù)的任何操作都是作為局部變量進(jìn)行,不會影響主調(diào)函數(shù)的實(shí)參變量的值。(這里是在說實(shí)參指針本身的地址值不會變) 而在引用傳遞過程中,被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)雖然也作為局部變量在棧中開辟了內(nèi)存空間,但是這時存放的是由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來的實(shí)參變量的地址。被調(diào)函數(shù)對形參的任何操作都被處理成間接尋址,即通過棧中存放的地址訪問主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。正因?yàn)槿绱?,被調(diào)函數(shù)對形參做的任何操作都影響了主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。 引用傳遞和指針傳遞是不同的,雖然它們都是在被調(diào)函數(shù)??臻g上的一個局部變量,但是任何對于引用參數(shù)的處理都會通過一個間接尋址的方式操作到主調(diào)函數(shù)中的相關(guān)變量。而對于指針傳遞的參數(shù),如果改變被調(diào)函數(shù)中的指針地址,它將影響不到主調(diào)函數(shù)的相關(guān)變量。如果想通過指針參數(shù)傳遞來改變主調(diào)函數(shù)中的相關(guān)變量,那就得使用指向指針的指針,或者指針引用。 為了進(jìn)一步加深大家對指針和引用的區(qū)別,下面我從編譯的角度來闡述它們之間的區(qū)別: 程序在編譯時分別將指針和引用添加到符號表上,符號表上記錄的是變量名及變量所對應(yīng)地址。指針變量在符號表上對應(yīng)的地址值為指針變量的地址值,而引用在符號表上對應(yīng)的地址值為引用對象的地址值。符號表生成后就不會再改,因此指針可以改變其指向的對象(指針變量中的值可以改),而引用對象則不能修改。 最后,總結(jié)一下指針和引用的相同點(diǎn)和不同點(diǎn): ★相同點(diǎn): ●都是地址的概念; 指針指向一塊內(nèi)存,它的內(nèi)容是所指內(nèi)存的地址;而引用則是某塊內(nèi)存的別名。 ★不同點(diǎn): ●指針是一個實(shí)體,而引用僅是個別名; ●引用只能在定義時被初始化一次,之后不可變;指針可變;引用“從一而終”,指針可以“見異思遷”; ●引用沒有const,指針有const,const的指針不可變;(具體指沒有int& const a這種形式,而const int& a是有 的, 前者指引用本身即別名不可以改變,這是當(dāng)然的,所以不需要這種形式,后者指引用所指的值不可以改變) ●引用不能為空,指針可以為空; ●“sizeof 引用”得到的是所指向的變量(對象)的大小,而“sizeof 指針”得到的是指針本身的大??; ●指針和引用的自增(++)運(yùn)算意義不一樣; ●引用是類型安全的,而指針不是 (引用比指針多了類型檢查) 一、引用的概念 |
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