C++系列之函数调用详解

2023年11月5日 109次阅读

函数参数

如果函数要使用参数，则必须声明接收参数值的变量。这些变量称为函数的形式参数。
形式参数就像函数内的其他局部变量，在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。
当调用函数时，有三种传参的方式：

  • 传值调用
  • 指针调用
  • 引用调用

传值调用

把参数的实际值复制给函数的形式参数。在这种情况下，修改函数内的形式参数对实际参数没有影响。

指针调用

传递的是参数的地址。在函数内，该地址用于访问调用中要用到实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数

引用调用

引用复制给形参

引用是什么呢？

引用就是某一个变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。

引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名

tip：

  1. 这里的 &不是求地址运算，而是起标识作用；
  2. 类型标识符是指目标变量的类型；
  3. 声明引用时，必须同时对其进行初始化；
  4. 引用声明完毕后，相当于目标变量名有两个名称，即该目标原名称和引用名，且不能再把该引用名作为其他变量名的别名；
  5. 声明一个引用，不是新定义了一个变量，它只表示该引用名师目标变量名的一个别名，它本身不是一种数据类型，因此引用本身不占存储单元，系统也不给引用分配存储单元。故：对引用求地址，就是对目标变量求地址。&ra与&a相等；
  6. 不能建立数组的引用。因为数组是一个由若干个元素所组成的集合，所以无法建立一个数组的别名。

引用应用

1. 引用作为参数
引用的一个重要作用就是作为函数的参数。以前的C语言中函数参数传递时值传递，如果有大块数据作为参数传递的时候，采用的方案往往是指针，因为这样可以避免将整块数据全部压栈，可以提高程序的效率。但是现在（C++中）又增加了一种同样有效率的选择（在某些特殊情况下又是必须的选择），就是引用。

void swap(int &p1, int &p2)
{
    int p;
    p = p1;
    p1=p2;
    p2=p;
    return;
}

int main()
{
    int a, b;
    cin >> a >>b;
    swap(a,b);
    return 0;
}

2. 常引用

常引用声明：const 类型标识符 &引用名=目标变量名

用这种方式声明的引用，不能通过引用对目标变量的值进行修改，从而使引用的目标成为了const，达到了引用的安全性。

int a;
const int &ra = a;
ra =1;    //错误
a=1;    //正确

注意：这种反过来（int &a = const int ra)是不行的。

string foo();
void bar(string &s);
// 那么下面的表达式将是非法的
bar(foo());
bar("hello world");

原因在于foo()和“hello world”串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型，因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。

3. 引用作为返回值

类型标识符 &函数名（行参列表及类型说明）
{
函数体；
}

引用作为返回值，必须遵守以下规则：

  1. 不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后背摧毁，因此被返回的引用就成为了“无所指”的引用，程序进入未知状态。
  2. 不能返回函数内部new分配的内存的引用。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况，又面临其他尴尬局面。例如，备函数返回的引用只是作为一个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。
  3. 可以返回类成员的引用，但最好是const。
  4. 引用于一些操作符的重载。（流操作符返回一个流对象引用时唯一选择）

引用的总结

  • 在引用的使用中，单纯给某个变量取个别名是豪无意义的，引用的目的主要用于在函数参数传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题
  • 用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。
  • 引用于指针的区别是，指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。
  • 使用引用的时机。流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数，其他情况。
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