在C语言中值传递、指针传递和引用传递这三种函数参数传递方式是比较基本的知识,用的比较普遍,但不仔细分析其实质的话,时间长容易记混了。网上的资料也较多但多数都不系统,本文力求用最白话的表达和简单的示例把这三种方式描述清楚。没时间看分析的直接看简述就可以了。
简述
值传递就是最普通的传递方式,比如函数定义为fun(int a),在调用的地方有int x=6, 使用fun(x)就可以了。这种方式在fun(int a)函数内部的对a的修改 不能 导致外部x的变化。 - 指针传递其实也就是地址传递,函数定义为fun(int *a),形参为指针,这就要求调用的时候传递进去一个参数的地址,例如int x=6; fun(&x)。 这种方式在fun(int a)函数内部的对a的修改 能 导致外部x的变化。 - 引用传递相比前两种方式用的比较少,但也非常有用。引用传递函数定义为fun(int &a),这里&符号是引用而不是取地址的意思,调用方式和值传递类似,例如int x=6; fun(x)。 但是这种方式在fun(int a)函数内部的对a的修改 能 导致外部x的变化。
表格是一种比较直接的表达方式,列个表格可以对这三种方式一目了然,假设调用fun函数之前都有定义int x=6,这三种方式异同如下表所示:
传递方式函数定义函数调用函数内对a修改的影响
值传递fun(int a)fun(x)外部x不变指针传递fun(int *a)fun(&x)外部x同步更改引用传递fun(int &a)fun(x)外部x同步更改
分析
下面三部分代码都尝试在swap函数内对输入参数进行数值交换,通过打印其数值和指针来分析。
值传递
函数内部使用这个参数,对这个参数的修改对函数外的原始数据不起作用。
示例:
#include <stdio.h>
void swap(
int a,
int b){
printf(
"swap enter\n");
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", a, &a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", a, &b);
int tmp = b;
b = a;
a = tmp;
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", a, &a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", b, &b);
printf(
"swap leave\n");
}
int main() {
int x =
1;
int y =
2;
printf(
"x = %d, ptr = %p\n", x, &x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n", y, &y);
swap(x, y);
printf(
"x = %d, ptr = %p\n", x, &x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n", y, &y);
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829
运行结果:
x =
1, ptr =
000000000022FE4C
y =
2, ptr =
000000000022FE48
swap enter
a =
1, ptr =
000000000022FE20
b =
1, ptr =
000000000022FE28
a =
2, ptr =
000000000022FE20
b =
1, ptr =
000000000022FE28
swap leave
x =
1, ptr =
000000000022FE4C
y =
2, ptr =
000000000022FE48
12345678910
结果表明: swap函数内部a b的数值进行交换,但是没有影响到x y的值。swap函数形参a b所指向的内存地址和外部x y的地址不一样。 实质: swap为形式参数 a b创建了内存空间,main函数调用swap函数的时候,把x y的值copy给新创建的 a b 。a b和x y分别在不同的内存位置中,因而对这个新创建的 a b 操作不会影响外部的 x y的值。
带有返回值的函数,比如int fun(){int x=7; return x},外部调用方式为int a=fun();,这时是把x的数值copy了一份给外部a所在的内存空间,并释放了x所在的内存空间(系统自动分配的栈内存),在fun函数调用后即使知道x的内存地址也可能取不到相应的数据。 返回值为指针的函数,比如char *fun(){...; return str;},函数中待返回的变量必须是使用malloc等函数手动申请空间(堆内存)的数据,且外部使用后要手动释放。因为系统自动申请的栈内存会在函数调用后自动释放。
指针传递(地址传递)
形参为指向实参地址的指针,当对形参的指向操作时,就相当于操作实参本身。
示例:
#include <stdio.h>
void swap(
int *a,
int *b){
printf(
"swap enter\n");
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", *a, a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", *a, b);
int tmp = *b;
*b = *a;
*a = tmp;
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", *a, a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", *b, b);
printf(
"swap leave\n");
}
int main() {
int x =
1;
int y =
2;
printf(
"x = %d, ptr = %p\n", x, &x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n", y, &y);
swap(&x, &y);
printf(
"x = %d, ptr = %p\n", x, &x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n", y, &y);
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829
运行结果:
x =
1, ptr =
000000000022FE4C
y =
2, ptr =
000000000022FE48
swap enter
a =
1, ptr =
000000000022FE4C
b =
1, ptr =
000000000022FE48
a =
2, ptr =
000000000022FE4C
b =
1, ptr =
000000000022FE48
swap leave
x =
2, ptr =
000000000022FE4C
y =
1, ptr =
000000000022FE48
12345678910
结果表明: swap函数内部a b的数值进行交换,外部的x y的值也发生了交换。swap函数形参a b所指向的内存地址和外部x y的地址分别都相同。 实质是: swap函数形式参数其实是一个指针,可能把fun(int *a)写成fun(int* a)就比较容易理解了,形参a为地址指针。*a就是x,a就是&x。函数内部要想修改其数值就要使用*a取数值,打印其地址直接打印a就可以了。 函数内部对a b的操作实际上是操作x y所在的内存空间,所以函数内的修改会影响到外部x y的数值。
引用传递
引用传递的形参加一个&符号,这个形参相当于实参的一个别名,对形参的操作都相当于对实参的操作。
示例:
void swap(
int &a,
int &b){
printf(
"swap enter\n");
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", a, &a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", a, &b);
int tmp = b;
b = a;
a = tmp;
printf(
"a = %d, ptr = %p\n", a, &a);
printf(
"b = %d, ptr = %p\n", b, &b);
printf(
"swap leave\n");
}
int main() {
int x =
1;
int y =
2;
printf(
"x = %d, ptr = %p\n",
x, &
x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n",
y, &
y);
swap(
x,
y);
printf(
"x = %d, ptr = %p\n",
x, &
x);
printf(
"y = %d, ptr = %p\n",
y, &
y);
return 0;
}
1234567891011121314151617181920212223242526272829
运行结果:
x =
1, ptr =
000000000022FE4C
y =
2, ptr =
000000000022FE48
swap enter
a =
1, ptr =
000000000022FE4C
b =
1, ptr =
000000000022FE48
a =
2, ptr =
000000000022FE4C
b =
1, ptr =
000000000022FE48
swap leave
x =
2, ptr =
000000000022FE4C
y =
1, ptr =
000000000022FE48
12345678910
结果表明: 函数内对形参的使用方式和值传递相同,产生的效果和指针传递相同。 swap函数内部a b的数值进行交换,外部的x y的值也发生了交换。swap函数形参a b所指向的内存地址和外部x y的地址分别都相同。
实质是: 形式参数前加&符号,这个形参相当于实参的一个别名,对这个形参的操作等同于对实参的操作,有点类似快捷方式。a等同于x,比如fun(int &a)函数内对a的操作和值传递的函数fun(int a)中对形参的操作一样,但是修改形参同时也是修改实参。