开发实战进阶之函数【c++】三

接上篇开发实战进阶之函数【c++】二

函数传参原理

在C/C++中，函数传参的内存原理主要涉及到如何在函数调用时处理参数的传递。不同的传参方式（按值传递、按引用传递、按指针传递）会影响内存的分配和管理方式。以下是各个传参方式的内存原理。

1. 按值传递（Pass by Value）

内存原理：

• 值复制：当函数通过按值传递接收参数时，函数调用时会在栈中分配内存空间来存储形参的值。实参的值会被复制到这个新的内存空间中。因此，函数内部对形参的任何修改都不会影响到实参。
• 栈帧：函数调用时，系统会为该函数在栈上分配一个栈帧（stack frame），其中包括形参的存储空间。当函数返回时，这个栈帧会被销毁。

内存布局：

• 实参值 -> 被复制到 -> 函数栈帧中的形参
• 形参的内存地址与实参的内存地址不同，形参在函数内存生命周期结束时被销毁。

示例：

void func(int a) {
    a = 10;  // 只修改了形参的副本，不影响实参
}

int main() {
    int x = 5;
    func(x);
    printf("%d\n", x);  // 输出5，x的值没有改变
    return 0;
}

2. 按引用传递（模拟通过指针传递）

C语言中没有真正的按引用传递，但可以通过传递指针来模拟按引用传递的效果。

内存原理：

• 指针传递：当通过指针传递参数时，传递的是实参的内存地址。函数内部通过指针操作实参的值。因为指针指向的是实参的内存地址，对指针的解引用操作将直接修改实参的值。
• 指针复制：指针本身被按值传递，因此在函数调用时，实参指针的副本会被复制到栈帧中。

内存布局：

• 实参的地址 -> 被复制到 -> 函数栈帧中的指针形参
• 通过指针形参修改实参，直接操作实参的内存地址。

示例：

void func(int *p) {
    *p = 10;  // 修改了p指向的内存地址上的值，影响了实参
}

int main() {
    int x = 5;
    func(&x);
    printf("%d\n", x);  // 输出10，x的值被修改了
    return 0;
}

3. 数组传参

内存原理：

• 指针传递：在C语言中，数组名实际上是指向数组首元素的指针。当数组作为参数传递给函数时，传递的其实是数组首元素的地址。因此，数组元素在函数中是可修改的。
• 无大小信息：由于数组退化为指针，函数内无法直接获取数组的大小信息，需要通过额外的参数传递数组的长度。

内存布局：

• 数组名（首元素地址） -> 被复制到 -> 函数栈帧中的指针形参
• 函数通过指针访问和修改数组的元素，数组的实际存储不在函数栈帧内。

示例：

void func(int arr[], int size) {
    arr[0] = 10;