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函数参数传递方式详解

1. 函数参数传递方式之一:值传递

 

(1)值传递的一个错误认识

先看如下的一个问题:

void Exchg1(int x, int y) /* 定义中的x,y变量被称为Exchg1函数的形式参数 */

{

  int tmp;

  tmp = x;

   x= y;

   y= tmp;

  printf("x = %d, y = %d.\n", x, y);

}

问:你认为这个函数是在做什么呀?

答:好像是对参数x、y的值对调吧?

请往下看,我想利用这个函数来完成对a,b两个变量值的对调,程序如下:

main()

{

  int a = 4,b = 6;

  Exchg1(a, b); /*a,b变量为Exchg1函数的实际参数。*/

  printf("a = %d, b = %d.\n”, a, b);

  return(0);

}

我问:Exchg1()里头的printf("x = %d, y = %d.\n", x, y);语句会输出什么啊?

我再问:Exchg1()后的printf("a = %d, b = %d.\n”, a, b);语句输出的是什么?

程序输出的结果是:

x = 6, y = 4.

a = 4, b = 6.

为什么不是a = 6,b = 4呢?奇怪,明明我把a、b分别代入了x、y中,并在函数里完成了两个变量值的交换,为什么a、b变量值还是没有交换(仍然是a = 4、b = 6,而不是a = 6、b = 4)?如果你也会有这个疑问,那是因为你根本就不知实参a、b与形参x、y的关系了。

 

(2)一个预备的常识

为了说明这个问题,我先给出一个代码:

  int a = 4;

  int x;

   x= a;

   x= x + 3;

看好了没,现在我问你:最终a值是多少,x值是多少?

在这个代码中,你要明白一个东西:虽然a值赋给了x,但是a变量并不是x变量哦。我们对x任何的修改,都不会改变a变量。呵呵!虽然简单,并且一看就理所当然,不过可是一个很重要的认识喔。

 

(3)理解值传递的形式

看调用Exch1函数的代码:

main()

{

  int a = 4,b = 6;

  Exchg1(a, b) /* 这里调用了Exchg1函数 */

  printf("a = %d, b = %d.\n", a, b);

}

Exchg1(a, b)时所完成的操作代码如下所示。

intx = a; /* ← */

inty = b; /* ← 注意这里,头两行是调用函数时的隐含操作*/

int tmp;

tmp = x;

x = y;

y = tmp;

请注意在调用执行Exchg1函数的操作中我人为地加上了头两句:

  int x = a;

  int y = b;

这是调用函数时的两个隐含动作。它确实存在,现在我只不过把它显式地写了出来而已。问题一下就清晰起来啦。(看到这里,现在你认为函数里面交换操作的是a、b变量或者只是x、y变量呢?)

 

原来,其实函数在调用时是隐含地把实参a、b 的值分别赋值给了x、y,之后在你写的Exchg1函数体内再也没有对a、b进行任何的操作了。交换的只是x、y变量。并不是a、b。当然a、b的值没有改变啦!函数只是把a、b的值通过赋值传递给了x、y,函数里头操作的只是x、y的值并不是a、b的值。这就是所谓的参数的值传递了。

 

2. 函数参数传递方式之二:地址传递

 

先看一段代码:

void Exchg2(int *px, int *py)

{

  int tmp = *px;

  *px = *py;

  *py = tmp;

  printf("*px = %d, *py = %d.\n", *px, *py);

}

main()

{

  int a = 4;

  int b = 6;

  Exchg2(&a, &b);

  printf("a = %d, b = %d.\n”, a, b);

  return(0);

}

它的输出结果是:

*px = 6, *py = 4.

a = 6, b = 4.

看函数的接口部分:Exchg2(int *px, int *py),请注意:参数px、py都是指针。

再看调用处:Exchg2(&a, &b);

它将a的地址(&a)代入到px,b的地址(&b)代入到py。同上面的值传递一样,函数调用时作了两个隐含的操作:将&a,&b的值赋值给了px、py。

   px= &a;

   py= &b;

呵呵!我们发现,其实它与值传递并没有什么不同,只不过这里是将a、b的地址值传递给了px、py,而不是传递的a、b的内容,而(请好好地在比较比较啦)整个Exchg2函数调用是如下执行的:

   px= &a; /* ← */

   py= &b; /* ←请注意这两行,它是调用Exchg2的隐含动作。*/

  int tmp = *px;

  *px = *py;

  *py = tmp;

  printf("*px =%d, *py = %d.\n", *px, *py);

这样,有了头两行的隐含赋值操作。我们现在已经可以看出,指针px、py的值已经分别是a、b变量的地址值了。接下来,对*px、*py的操作当然也就是对a、b变量本身的操作了。所以函数里头的交换就是对a、b值的交换了,这就是所谓的地址传递(传递a、b的地址给了px、py),你现在明白了吗?

 

3. 函数参数传递方式之三:引用传递

 

看如下的代码:

void Exchg3(int &x, int &y) /* 注意定义处的形式参数的格式与值传递不同 */

{

  int tmp = x;x = y;

   y= tmp;

  printf("x = %d, y = %d.\n", x, y);

}

main()

{

  int a = 4;

  int b = 6;

  Exchg3(a, b); /*注意:这里调用方式与值传递一样*/

  printf("a = %d, b = %d.\n”, a, b);

}

输出结果:

x = 6, y = 4.

a = 6, b = 4. /*这个输出结果与值传递不同。*/

看到没有,与值传递相比,代码格式上只有一处是不同的,即在定义处:

  Exchg3(int &x, int &y)

但是我们发现a与b的值发生了对调。这说明了Exchg3(a, b)里头修改的是a、b变量,而不只是修改x、y了。

 

我们先看Exchg3函数的定义处Exchg3(int &x, int &y)。参数x、y是int的变量,调用时我们可以像值传递(如: Exchg1(a, b); )一样调用函数(如: Exchg3(a, b);)。但是x、y前都有一个取地址符号“&”。有了这个,调用Exchg3时函数会将a、b 分别代替了x、y了,我们称:x、y分别引用了a、b变量。这样函数里头操作的其实就是实参a、b本身了,也就是说函数里是可以直接修改到a、b的值了。

 

4. 对值传递与引用传递作一个比较:

1)在函数定义格式上有不同:

值传递在定义处是:Exchg1(int x, int y);

引用传递在这义处是:Exchg3(int &x, int &y);

 

2)调用时有相同的格式:

值传递:Exchg1(a, b);

引用传递:Exchg3(a, b);

 

3)功能上是不同的:

值传递的函数里操作的不是a、b变量本身,只是将a、b值赋给了x、y。函数里操作的只是x、y变量而不是a、b,显示a、b的值不会被Exchg1函数所修改。

引用传递Exchg3(a, b)函数里是用a、b分别代替了x、y。函数里操作的就是a、b变量的本身,因此a、b的值可在函数里被修改的。

 

5. 对值传递与地址传递的比较:

按值传递:值传递是单向的;形参是实参的拷贝,改变形参的值并不会影响外部实参的值。

    如果在调用过程中实参是常量或者表达式,或者在定义过程中明确有表明是按值传递,即在调用的过程中是将实际参数的值复制一份传递给形式参数,此后形式参数与实际参数之间就没有任何联系,在过程中对形式参数所做的任何改变不会影响实际参数。

按址传递:  地址传递是双向的;

如果在调用过程时,实参是变量,或者有明确表明是按址传递的。按址传递是实参和形参相结合的方式。在调用的过程中实际参数的地址传递给形式参数,即形参和实参都共同的用一地址的内存单位。因此在调用的过程时,任何对形参所做的改变都将影响实参。即实参会随着形参的改变而改变。

6. 指针传递与引用传递适应的情形:

指针传递和引用传递一般适用于:

(1)函数内部修改参数并且希望改动影响调用者。对比值传递,指针/引用传递可以将改变由形参“传给”实参(实际上就是直接在实参的内存上修改,不像值传递将实参的值拷贝到另外的内存地址中才修改)。

(2)指针/引用传递的另外一种用法是:当一个函数实际需要返回多个值,而只能显式返回一个值时,可以将另外需要返回的变量以指针/引用传递给函数,这样在函数内部修改并且返回后,调用者可以拿到被修改过后的变量,也相当于一个隐式的返回值传递吧。

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