C++函数参数传递:按值传递和按引用传递

本文介绍了C++中按值传递和按引用传递的区别,并通过示例详细解释了这两种方式的工作原理及其应用场景。

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首先我们写出一段程序,这段程序用来介绍两种传递方式的区别。

#include<iostream>

using namespace std;

void swap1(int a,int b);

void swap2(int* a,int *b);

void swap3(int& a,int& b);

int main()

{

 int a=2,b=3; 

swap1(a,b); 

cout<<"a="<<a<<endl; 

cout<<"b="<<b<<endl; 

swap2(&a,&b); 

cout<<"a="<<a<<endl; 

cout<<"b="<<b<<endl;

 swap3(a,b); 

cout<<"a="<<a<<endl; 

cout<<"b="<<b<<endl;

}

void swap1(int a,int b)

{

 int temp = a;

 a = b; 

b = temp;

}

void swap2(int* a,int *b)

{

 int* temp =a; 

a = b; 

b = temp;

}

void swap3(int& a,int& b)

{

 int temp = a; 

a = b; 

b =temp;

}


 

一、按值传递
这种传递方式继承自C语言。上述程序中的swap1和swap2函数使用这种传递方式,但是两种函数的作用并不相同。swap1函数没有达到交换a和b的值的目的,而swap2函数达到了交换a和b的值的目的;即使如此两者仍然同属于“按值传递”。
按值传递的特点是:在函数调用时,系统会在函数作用域新建形参存储空间并用实参对其初始化,所以调用时形参是实参的一个副本。然而为什么swap1和swap2效果不同呢?因为在swap1中a是main中a的副本、b是main中b的副本,更改swap1函数作用域中的a和b中的值并不影响main函数作用域中a和b的值;然而swap2中传递的是main中a和b的地址,经过地址可以更改传递过来的地址指向的值。
二、按引用传递这种传递方式是C++语言新添加的特性。通过传递对参数的引用,可以允许函数访问(甚至修改)参数变量。要想按引用传递,必须将函数参数声明为引用。
函数swap3达到了交换a和b值的目的,从函数声明中可以看出swap3和swap1唯一的区别是在int后添加了一个字符“&”,正是这个字符使函数swap3中的a和b是main函数中a和b的引用。(“引用”即“别称”,注意:对引用对象的任何操作,作用于原来的对象。)


对比两种传递方式:
按值传递变量,需要有复制实参内存以初始化形参,所以这将带来一些开销。在讨论简单变量时,内置的类型(如int、float)的开销可以忽略不计,但对于大型的对象(如代表整个3D世界的大对象)来说,复制的代价会很高昂。C语言也提供了一种指针式的“按值传递”,也可以解决传递大对象时代价过高的问题,然而“指针”由于安全问题一直为众多程序员所诟病。故而C++又提供了一个按引用传递。
按引用传递:按值传递无法修改实参的值,因为它形参永远是实参的副本;然而按引用传递可以修改实参的值。


某些情况下,我们需要修改实参的值,而某些情况下,我们不想修改实参的值。
在C语言中我们的解决方案:如果不想修改我们就直接传递实参,如果对象太大我们就传递指针,并且声明指针是指向const对象的;如果想修改实参的值,我们只能传递实参的指针,然而此时指针就不能用const修饰了。
在C++中,我们仍然可以使用C中的方式,然而也可以使用“引用”方式:如果不想修改实参的值,我们使用const引用(就是“常量引用”)方式,这样就不可以通过引用修改被引用对象的值;如果想修改实参的值,则使用平常性的引用实参就可以了(如上程序)。


使用const引用做函数参数的举例:void display(const vector<string>& vec);

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