浅谈C++三种传参方式

C++给函数传参中，主要有三种方式：分别是值传递、指针传递和引用传递。

下面通过讲解和实例来说明三种方式的区别。

值传递

我们都知道，在函数定义括号中的参数是形参，是给函数内专用的局部变量，意味着函数接收到的是实参的副本，如果形参的值在函数内部被改变，对实参是没有影响的。

#include <iostream>

using namespace std;

void change(int formalNum) {
	formalNum = 0;
	cout << "formalNum address: " << &formalNum << endl;
}

int main() {
	int realNum = 10;
	cout << "Before Change: " << realNum << endl;
	cout << "realNum address: " << &realNum << endl;
	change(realNum);
	cout << "After Change: " << realNum ;
	return 0;
}

// 执行结果
Before Change: 10
realNum address: 008FFDA0
formalNum address: 008FFCCC
After Change: 10

可以看见，实参和形参的地址完全不一样，而且函数完全没有办法改变实参的值。值传递的作用更多是让函数内部了解外部参数的值。值传递是单向的，只能由实参传向形参。

指针传递

指针传递很好理解，形参为指向实参地址的指针，当对形参操作时，等同于直接通过地址操作实参。

#include <iostream>

using namespace std;

void change(int *ptr) {
	*ptr = 0;
}

int main() {
	int realNum = 10;
	int* ptr = &realNum;
	cout << "Before Change: " << realNum << endl;
	change(ptr);
	cout << "After Change: " << realNum ;
	return 0;
}

// 执行结果
Before Change: 10
After Change: 0

可以很明显地看见，我们在函数内部成功地修改了实参的值。是C++很常见的一种传参方式。

引用传递

引用传递其实是最难理解的一种传参方式。在详细剖析它之前，我们先说他的功能。

向函数传递参数的引用调用方法，把引用的地址复制给形式参数。在函数内，该引用用于访问调用中要用到的实际参数。这意味着，修改形式参数会影响实际参数。

那么肯定有人问了，既然都是直接影响，指针和引用有啥区别呢？？？那区别可大了去了。

1. 指针从本质上是一个变量，是一个整形变量，存放的是另一个变量的地址。指针在逻辑上是独立的，它可以被改变，甚至能改变它的值（指向其他地址），并且可以取出对应内存中的数据。
2. 引用可以理解为外号，是另一个变量的同义词，它在逻辑上具有依附性，所以C++也规定引用的在创立的时候就必须被初始化（现有一个变量，然后创建对该变量的引用）。而且其引用的对象在其整个生命周期中不能被改变，即自始至终只能依附于同一个变量（初始化的时候代表的是谁的别名，就一直是谁的别名，不能变）。
3. 在引用传递过程中，被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址，即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此，被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。

引用的规则：

• 引用被创建的同时必须被初始化（指针则可以在任何时候被初始化）。
• 不能有NULL引用，引用必须与合法的存储单元关联（指针可以有野指针，可以指向NULL）。
• 一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系（指针则可以随时改变所指的对象）。

看了这么多，指针传递和引用传递的用处是什么呢？

1. 函数内部修改参数并且希望改动影响调用函数。对比指针/引用传递可以将改变由形参“传给”实参（实际上就是直接在实参的内存上修改）；
2. 当一个函数实际需要返回多个值，而只能显式返回一个值时，可以将另外需要返回的变量以指针/引用传递。

下面看具体操作：

引用变量的定义方法和常规变量类似，但是其数据类型和名称之间有一个 & 符号。例如，以下函数定义使形参 refNum 成为引用变量：

#include <iostream>

using namespace std;

void change(int& refNum) {
	refNum = 0;
	cout << "reference address: " << &refNum << endl;
}

int main() {
	int realNum = 10;
	cout << "Before Change: " << realNum << endl;
	cout << "realNum address: " << &realNum << endl;
	change(realNum);
	cout << "After Change: " << realNum ;
	return 0;
}

// 执行结果
Before Change: 10
realNum address: 00A4F9F4
reference address: 00A4F9F4
After Change: 0

可以看见，引用传递成功地改变了参数的值，同时形参的地址和实参的地址其实是一模一样的。

在学完数据结构和算法后，我对其又有新的认识。

void func(nodeList* &Node){
    // 这里对Node进行了操作
}

上面这个传参，又有*又有&，第一眼有点懵，后来细想一下其实很简单。

nodeList是一个整体，代表传进来的是nodeList这个类的指针。我们之前已经学到了，指针其实是一个变量，它的基本性质和变量没有区别。那么我们要在函数体内改变其值，最安全的办法就是传入其引用（也可以创建指针的指针）。所以这里的&Node表示引用Node的实参，是Node的别名，操作引用变量就相当于操作实参变量。*