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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

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。