Romi-知行合一

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C/C++中函数参数传递详解

Posted on 2012-08-09 11:59 romi 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

   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。

 1 // test.cpp : Defines the entry point for the console application.
 2 //
 3 
 4 #include "stdafx.h"
 5 #include <iostream>
 6 
 7 using namespace std;
 8 
 9 //值传递
10 void swap1(int p,int q)
11 {
12     int temp;
13     temp=p;
14     p=q;
15     q=temp;
16 }
17 
18 //指针传递,函数体内只有指针值的变化
19 void swap2(int *p,int *q)
20 {
21     int temp;
22     temp=*p;
23     *p=*q;
24     *q=temp;
25 }
26 
27 //指针传递,函数体内只有指针的变化
28 void swap3(int *p,int *q)
29 {
30     int *temp;
31     temp=p;
32     p=q;
33     q=temp;
34 }
35 
36 //引用传递
37 void swap4(int &p,int &q)
38 {
39     int temp;
40     temp=p;
41     p=q;
42     q=temp;
43 }
44 
45 int main()
46 { 
47     int a=1,b=2;
48     swap1(a,b);
49     //swap2(&a,&b);
50     //swap3(&a,&b);
51     //swap4(a,b);
52     cout<<a<<"  "<<b<<endl;
53     return 0;
54 }

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

接着进入swap1函数体内,如下所示

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

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

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

再来看swap3,swap3运行到函数尾时的情况如下

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

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

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,这个后面再说。