每次调用函数都会重新创建它的形参,并用传入的实参对形参进行初始化。初始化的机理与变量初始化一样。
1.传值参数
当初始化一个非引用类型的变量时,初始值被拷贝给变量,此时变量的改动不会影响初始值。传值参数的机理完全一样,函数对形参做的所有操作都不会影响实参。
指针形参
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。指针形参的行为与之类似:
void func(int *ip)
{
*ip = 0; //改变ip所指对象的值
ip = 0; //只改变ip的局部拷贝,实参指针的地址值未改变
}
熟悉C的程序员常常使用指针类型的形式访问函数外部对象,在C++中建议使用引用类型的形参替代指针。
2.传引用参数
对引用的操作实际上是作用在引用所指的对象上,引用形参的行为与之类似。通过使用引用形参,允许函数改变一个或多个实参的值。
使用引用避免拷贝
拷贝大的类类型对象或者容器对象比较低效,甚至有的类类型根本就不支持拷贝操作。此时函数只能通过引用形参访问该类型的对象。如果函数无须改变引用形参的值,最好将其声明为常量引用。
使用引用形参返回额外信息
一个函数只有一个返回值,然而有时候函数需要返回多个值,引用形参为我们一次返回多个结果提供了有效的途径。
3.const形参和实参
当形参是const时,必须要注意关于顶层const的讨论,顶层const作用于对象本身:
const int ci = 42; //不能改变ci,ci是顶层const
int i = ci; //当拷贝ci时忽略顶层const属性
int *const p = &i; //const是顶层const,不能给p赋值
*p = 0; //正确,通过p改变对象的内容是允许的,限制i变成了0
和其他初始化一样,当用实参初始化形参时会忽略掉顶层const属性。换句话说,形参的顶层const被忽略掉了。当形参有顶层const时,传给它常量对象或非常量对象都是可以的:
void func(const int i){} //func能读取i,但是不能修改i,即可传入const int也可以传入int,传入int会忽略掉顶层const
void func(int i) {} //错误,因为顶层const忽略掉了,所以和第一个func是相同的函数,重复定义了func(int)
指针或引用形参与const
形参的初始化方式和变量的初始化方式是一样的。我们可以使用非常量初始化一个底层const对象,但是反过来不行。同时一个普通的引用必须用同类型的对象初始化:
int i = 42;
const int *cp = &i; //正确,底层cosnt,不能通过cp改变i的值
const int &r = i; //正确,引用都是底层const,不能通过r改变i的值
const int &r2 = 42; //正确,常量引用可以绑定字面值常量
int *p = cp; //错误,非常量指针不能指向常量指针
int &r3 = r; //错误,非常量引用不能绑定常量引用
int &r4 =42; //错误,不能用一个字面值初始化一个常量引用
将同样的规则应用到参数传递上同样适用:
void test(int *p);
void test(int &i);
int i = 0;
const int ci = i;
string::size_type ctr = 0;
test(&i); //调用的是void test(int *p);
test(&ci ); //错误,不能用指向const int的指针初始化int *
test(i); //调用的是void test(int &i);
test(ci); //错误,不能把普通引用绑定到const对象ci上
test(42); //错误,不能把普通引用绑定到字面值上
test(ctr); //错误,类型不匹配,ctr是无符号类型
尽量使用常量引用
把函数不会变的形参定义成普通引用是一种比较常见的错误,这么做带给函数调用者一种误导,即函数可以修改它的实参值。此外,使用引用而非常量引用也会极大地限制函数所能接受的实参类型。我们不能把const对象,字面值,或者需要类型转换的对象传递给普通的引用形参。
4.数组形参
数组的两个特殊性质:不允许拷贝数组以及使用数组时会将其转换成指针。因为不能拷贝数组,所以我们无法以传值的方式使用数组参数。因为数组会被转换成指针,所以当我们为函数传递一个数组时,实际传递的是指向数组首元素的指针。
尽管不能以值的方式传递数组,但是我们可以把形参写成类似数组的形式:
//尽管形式不同,但是三个函数是等价的
void print(const int *);
void print(const int[]);
void print(const int[10]);
因为数组是以指针的形式传递给函数的,所以一开始函数不知道数组的确切大小,调用者应该为此提供一些额外的信息,管理指针形参有三种常用的方法:
使用标记指定数组长度
第一种方法是要求数组本身包含一个特殊的结束标记,使用这在方法的典型示例是C风格字符串。C风格字符串存储在数组中,并且在最后一个字符后面跟着一个空字符,函数在处理C风格字符串时遇到空字符停止处理。
这种方法适用于哪些有明显结束标记且该标记不会与普通数据混淆的情况,但是对于像int这样的所有取值都是合法的数组就不太适合了。
使用标准库规范
第二种方法是传递指向数组首元素和尾元素的指针,这种方法受到标准库技术的启发:
void print(const int *beg, const int *end){
while(beg != end){
cout << *beg++ << endl;
}
}
int ia[] = {1,2,3};
print(begin(ia), end(ia));
显示传递一个数组大小
第三种方法是专门定义一个表示数组大小的形参:
void print(const int ia[], size_t size){
for(size_t i=0; i!=size; ++i){
cout << ia[i] << endl;
}
}
数组引用和形参
C++允许将变量定义成数组的引用,同样形参也可以是数组的引用。此时,引用形参绑定到对应的实参上,也就是绑定到数组上:
void print(int (&ia)[10]){ //
for(auto &it:ia){
cout << it << end;
}
}
//&arr两端的括号必不可少:
void print(int &ia[10]); //错误,将ia声明成了含有10个引用的数组,因为引用不是一个对象,不存在含有引用的数组
void print(int (&ia)[10]); //正确,ia是具有10个整数的数组的引用
传递多维数组
当将多维数组传递给函数时,真正传递的是指向数组首元素的指针:
void print(int *ia[10], int size); //ia是一个含有10个整型指针的数组
void print(int (*ia)[10], int size); //ia是一个指向含有10个整数的数组的指针
void print(int ia[][10], int size); //ia和int (*ia)[10]等价,看起来像是一个二维数组,实际是一个指向含有10个整数的数组的指针
5.mian处理命令行选项
int main(int argc, char *argv[]);
int main(int argc, char **argv);
第一个参数argc表示数组中字符串的数量,第二个参数argv是一个包含C风格字符串指针的数组。argv的第一个元素指向程序的名字或者一个空字符串,接下来依次是传递命令行提供的实参。
6.含有可变参数
initializer_list 形参
如果函数的实参数量未知但是全部实惨的类型相同,我们可以使用initializer_list类型的形参。initializer_list是C++11提供的一种标准库类型,用于表示某种特定的值的数组。initializer_list类型定义在同名头文件中,它提供的操作如下:
操作 | 描述 |
---|---|
initializer_list lst; | 默认初始化,T元素类型的空列表 |
initializer_list lst{a,b,c…}; | lst的元素数量和初始值一样多;lst的元素是对应初始值的副本;列表中的元素是const |
lst2(lst) | 拷贝或者赋值一个initializer_list对象,不会拷贝列表中的元素;拷贝后原始列表和副本共享元素 |
lst2 = lst | 拷贝或者赋值一个initializer_list对象,不会拷贝列表中的元素;拷贝后原始列表和副本共享元素 |
lst.size() | 列表中元素的数量 |
lst.begin() | 返回指向列表中首元素的指针 |
lst.end() | 返回指向列表尾元素下一个位置的指针 |
和vector一样,initializer_list也是一种模板类型,和vector不一样的是,initializer_list中的元素永远是常量,我们无法改变initializer_list对象中元素的值。
省略符形参
省略符形参是为了便于C++程序访问某些特殊的C代码而设置的,这些代码使用了名为varargs的C标准库。通常,省略符形参不应用于其他目的。大多数类型的对象在传递给省略符形参时都无法正确拷贝。
省略符形参只能出现在形参列表的最后一个位置,它的形式有一下两种:
//指定了函数的部分形参类型,对应于这些形参的实参将会执行正常的类型检查。
//省略符形参所对应的实参无须类型检查。形参后面的逗号是可选的。
void print(parm_list, ...);
void print(...);