C++ 函数中参数传递的解析

Dear 丶 2022-05-13 00:04 256阅读 0赞

昨天看了内存管理的有关内容，有一点了解，但不是很深入，发现之前写代码时有很多细节问题没有注意到，只知道这样做可以实现功能，却不知道为什么可以这样，对于采用自己的方法造成的隐患也未知，更不晓得还有其他方法可以实现，我们知道C++强大的一个原因是因为对于一个问题的答案多种解答方法或思路，我想着也许就是它难学的原因。因为你只知道一种或极少数的实现方法，却不知道其他的实现方法，换句话说，就是对这个东西很掌握的不是很透彻，还没彻底弄明白。虽然有时只知道冰山一角也是可以解决问题的，但窥知全貌可以让我们站在更高的角度，这样在遇到问题时的思路或视野不至于狭小和局限。废话扯多了，只是我的一个感想，我也是一个井底之蛙。进入正题。

C或C++中函数的参数传递包括：值传递、指针传递、引用传递这三种方法，这三种方法在《程序员面试宝典》中说的很明了，这里加上我自己的理解。

先看源代码，编译环境是vc6.0，因为调试方便。功能是要实现a和b值的交换。

// test.cpp : Defines the entry point for the console application.
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    //值传递
    void swap1(int p,int q)
    {
        int temp;
        temp=p;
        p=q;
        q=temp;
    }
    
    //指针传递，函数体内只有指针值的变化
    void swap2(int *p,int *q)
    {
        int temp;
        temp=*p;
        *p=*q;
        *q=temp;
    }
    
    //指针传递，函数体内只有指针的变化
    void swap3(int *p,int *q)
    {
        int *temp;
        temp=p;
        p=q;
        q=temp;
    }
    
    //引用传递
    void swap4(int &p,int &q)
    {
        int temp;
        temp=p;
        p=q;
        q=temp;
    }
    
    int main()
    { 
        int a=1,b=2;
        swap1(a,b);
        //swap2(&a,&b);
        //swap3(&a,&b);
        //swap4(a,b);
        cout<<a<<"  "<<b<<endl;
        return 0;
    }

共有四个函数，其中有两个是指针传递，但函数体内的实现不一样。下面具体分析

**1.值传递**

swap1函数实现的值传递，值传递传递的是实际参数的一个副本，如果对这句话不理解，那一步步调试看下内存分配情况。

执行到48行时，a和b的情况如下

![2012080911004613.jpg][]

接着进入swap1函数体内，如下所示

![2012080911021732.jpg][]

可以看到的是，p和q的地址和a与b的地址不一样，只是把a和b的值拷贝过去了，在swap1中对p和q操作只是对临时分配的栈中内容进行操作，函数执行完后形参就消失了，对原来的a和b不产生任何影响。所以swap1不能完成交换a和b值的功能

**2.指针传递**

swap2和swap3都是指针传递，swap2函数体内交换了p和q指向地址的值，swap3函数体内交换了p和q指向的地址。

先说swap2，进入swap2函数体内，如下所示

![2012080911182955.jpg][]

可以看到，形参指针p和q指向的是a和b的地址，而不是像值传递那样将实参的值拷贝到另外分配的地址中，运行到函数尾时，如下图

![2012080911202179.jpg][]

可以看到、指针p和q指向的地址没变，但地址中的值变了，也即a和b地址中的变了，就是a和b的值成功交换，继续调试可以看到正确的结果，如下图

![2012080911285655.jpg][]

再来看swap3，swap3运行到函数尾时的情况如下

![2012080911313029.jpg][]

可以看到p和q交换了地址，但最后函数执行完后的结果又如下所示

![2012080911331589.jpg][]

a和b的值并未交换，这是为什么呢？

swap3中，形参p和q会保存在栈中，p指向a的地址，q指向b的地址，使用temp指针完成了p和q的地址交换，即p指向b的地址，q指向了a的地址，但a和b地址中的值并未发生变化，这与swap2不同，swap2中是p指向的地址中的值(就是a)与q指向的地址中的值(b)交换，所以swap2执行完后a和b的值是交换了的。

**3.引用传递**

引用传递时，对形参的操作等同于对实参的操作，即传递的不会是实参的副本，而就是实参，进入swap4函数体内如下所示

![2012080911423228.jpg][]

看到这个内存分配，很明了了吧。最后会交换a和b的值。

到此，完了。当然函数参数也可以是指向指针的指针，这也是很常见的，但通常用在需要动态分配内存的地方以避免内存泄露。在使用cuda时调用cudaMalloc其参数就是这样，指向指针的指针。而malloc、CPLMolloc、new这些是通过返回值传递分配的动态内存的，自然是不会出现内存泄露的。

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[2012080911021732.jpg]: /images/20220513/82e8aa4897444a73bd325e88baa0228a.png
[2012080911182955.jpg]: /images/20220513/51698eab505e46499cdf9363fe4cfdb6.png
[2012080911202179.jpg]: /images/20220513/378c938d2ad74024981f28e4eadf33a1.png
[2012080911285655.jpg]: /images/20220513/9f153280bc67499a9ed4de48932b2c12.png
[2012080911313029.jpg]: /images/20220513/e29bc7e8d8634739892bfdd30dca1fc6.png
[2012080911331589.jpg]: /images/20220513/c4478265a78542a29ee9fd53244a2673.png
[2012080911423228.jpg]: /images/20220513/71270cd201c54bedaea91eb7337c10e7.png