C语言:值传递,地址传递和引用传递(example:值交换)

于C语言中值传递、地址传递和引用传递的我个人理解。

通过一个例子:swap(交换两个整型变量的值)来表现!

 1 #include <stdio.h>
 2 void swap1(int* a,int* b);
 3 void swap2(int& a,int& b);
 4 void swap3(int* a,int* b);
 5 
 6 void main(){
 7     printf("Hello World!\n");
 8     int a = 3;
 9     int b = 4;
10     printf("bef swap, add of a = %d\n",&a);
11     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
12     //swap(a,b);
13     swap1(&a,&b);
14     //swap2(a,b);
15     //swap3(&a,&b);
16     
17     printf("aft swap, add of a = %d\n",&a);
18     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
19 }
20 // pass by value
21 void swap(int a,int b){
22     int temp = a;
23     a = b;
24     b = temp;
25 }
26 // pass by address
27 void swap1(int* a,int *b){
28     int temp = *a;
29     *a = *b;
30     *b = temp;
31 }
32 // pass by reference
33 void swap2(int& a,int& b){
34     int temp = a;
35     a = b;
36     b = temp;
37 }
38 // pass by value ?
39 void swap3(int* a,int *b){
40     int* temp = a;
41     a = b;
42     b = temp;
43 }

上面的函数,四个swap函数,输出结果:

swap(a,b):

swap1(a,b):

 

swap2(a,b):

 

swap3(a,b):

 

我们看到,真正起作用的是swap1和swap2.这两个分别是地址传递和引用传递。swap是典型的值传递,swap3是什么我后面会讲。

分析!

0,值传递

  这个比较简单,实参a 原本指向地址 1638212,代表1638212这个地址的值是3。在swap函数中,实参a将值拷贝给形参a,形参a此时也在内存中拥有地址,地址= xxxx,值为3,在所有的函数体内的操作,都是对 xxxx这个地址的操作,所以并不会影响实际参数的值。

1,地址传递

  这个对于理不清指针是什么的同学来说比较难。在这里我们习惯把指针写成int* a,int* b而不是int *a,int *b。我们可以这样理解:指针是一种特殊的数据类型,若 int c = 5;int* a = &c;则a是一个指针变量,它的值是c的地址!星号“*”是一个取值操作,和号“&”是一个取址操作。所以此时单纯看a和b都是一个整数,它们表示地址,进行取值操作之后就可以得到相应地址的值。函数接受两个类型为指针的变量,实际接受的是a和b,即两个地址。所以现在分析函数体:

1 int temp = *a;//取出地址a的值,并赋值给整型变量temp
2 *a = *b;      //取出地址b的值,并将这个值赋给地址a指向的值
3 *b = temp;    //将temp的值赋给地址b所指向的值

  因此,我们看到,由于函数传入的是地址,而函数体内又对地址进行取值和赋值操作,所以相对应的地址的值发生了改变。但是地址并没有实际改变,从函数的输出来看,a的地址并不会改变。在C语言中,函数在运行的时候会对每个变量分配内存地址,分配之后只要变量不被销毁,这个地址不能改变。&a = &b;是无法编译通过的。

2,引用传递

  这个理解起来更简单,我们这样理解引用,引用是变量的一个别名,调用这个别名和调用这个变量是完全一样的。所以swap2的结果可以解释。值得注意的是,由于引用时别名,所以引用并不是一种数据类型,内存并不会给它单独分配内存,而是直接调用它所引用的变量。这个与地址传递也就是指针是不一样的(也就是说一个指针虽然指向一个变量,但是这个指针变量在内存中是有地址分配的),下面代码进行验证。

 1 void main(){
 2     printf("Hello World!\n");
 3     int a = 3;
 4     int b = 4;
 5     int* c = &a;//c是指向a的指针
 6     int& d = b;//d是b的引用,alias of b = d
 7     printf("val of a = %d\n",a);
 8     printf("add of a = %d\n",&a);
 9     printf("val of c = %d\n",c);
10     printf("add of c = %d\n",&c);
11     printf("val of b = %d\n",b);
12     printf("add of b = %d\n",&b);
13     printf("val of d = %d\n",d);
14     printf("add of d = %d\n",&d);
15 }

输出结果:

我们看到c的值是a的地址,c的地址是单独分配的;而d的值是b的值,d的地址是b的地址!

4,关于swap3怎么解释。

我认为swap3是一种值传递,如果我们把int*完全当做跟int一个级别的数据类型,那么swap3和swap两个函数是一摸一样的。只不过后者传入的是变量a,b的拷贝值,而后者传入的是变量a,b的地址的拷贝值;前者不能反应在外部,后者也不能。

最后,我们注意,对于应用,如果我们有代码:int a = 3; int& b = a;(b is an alias of a)b = 10;那么我们会发现a的值此时也变成了10。

但是在java中,如果我们把java的引用简单想象成这里的引用,是有问题的。因为如果一个函数出入一个对象Person person = new Person("ZHANG San"),而在函数体内进行这个操作:person = new Person("LI Si");那么person的值并不能被改变,所以我们说java的函数传递都是值传递。

posted @ 2017-04-11 21:10  chen-kh  阅读(22189)  评论(1编辑  收藏