c++ - 使用变量与指向变量的指针作为函数的参数

Question

当一个函数需要一个指针作为参数（而不是指针引用的变量）时，这仅仅是因为将传递给函数的值的大小吗？

我可以理解有人想要传递指向数组或结构的指针，而不是传递整个数组或结构，但他们做出这个决定的其他原因是什么？例如，一个函数需要一个指向int（4 字节）而不是int（4 字节）本身的指针。

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如果您希望您的函数更改参数的值（例如int），那么您必须传入一个指向它的指针。否则，您的函数所做的任何更改都将在副本上进行。

一般而言，C 和 C++ 中所谓的“输出参数”通常是指向受函数影响的任何变量的指针。

至于数组，C 语言实际上不允许将一大块内存传递给函数，因此我们别无选择，只能传递一个指针。

（编辑：如评论中所述，此答案仅适用于指针。在 C++ 中，也可以使用引用）

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一句话的答案是：如果您正在处理非基本类型的输入参数，则传递（指针/引用）到常量，如果您正在处理基本类型的输入参数，则传递值，传递-否则按（指针/引用）。正如评论中所指出的（感谢 TonyD），最后一条“规则”是对使用 pass-by-(pointer/reference)-to-const 的优化；这可能是不必要的，但值得一提。请注意，通过引用传递给 const 不会影响使用临时参数（无论是文字还是函数调用的结果）调用函数的能力。

为了恰当地回答这个问题，必须做出一些区分。首先，C 和 C++ 是两种不同的野兽：C 中的唯一选项是按值传递 (pbv)、按指针传递 (pbp) 和按指针传递到常量 (pbptc)。在 C++ 中，您还可以选择传递引用 (pbr) 和传递引用到常量 (pbrtc)。其次，输入参数和（输入/）输出参数之间存在区别；当参数属于第二类时，除了 pbp 或 pbr（如果适用，即如果使用 c++），您别无选择。至于输入参数，需要考虑的因素更加微妙。Alexandrescu 在他的《现代 C++》一书中解决了这个问题

您有时需要回答以下问题：给定任意类型 T，将 T 类型的对象作为函数参数传递和接受的最有效方法是什么？一般来说，最有效的方法是通过引用传递复杂类型，通过值传递标量类型。（标量类型由前面描述的算术类型以及枚举、指针和指向成员的指针组成。）对于复杂类型，您可以避免额外临时（构造函数加析构函数调用）的开销，而对于标量类型，您可以避免引用产生的间接开销。

（当然，对于输入参数，他指的是pbrtc）。同样，您应该选择 pbptc 用于 C 中的“详细”类型。

最后，如果您使用的是 C++，您可以通过使用“类型特征”（标准特征或自定义编写的特征，请参阅现代 C++ 了解更多信息）自动执行此选择。类型特征允许你自动知道一个类型是否是一个基本类型，它是否已经是一个引用（在这种情况下你不能通过引用传递它，因为 C++ 不允许引用引用）和所有有意义的东西。例如，通过type_traits，您可以编写类似这样的内容

#include <type_traits>

typedef int& my_type;

void f(const std::add_lvalue_reference<my_type> a){
}

typedef int my_type2;

void g(const std::add_lvalue_reference<my_type2> a){
}

int main() {

}

当然，这是一个虚构的示例，但您可以看到该方法的实用性，如果您使用模板，则效果会更好。请注意，这type_traits是 c++11 标准库的一部分，如果您不使用 c++11，则必须自己制作（或使用某些库作为loki）

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在 C++ 中，您将按值传递内置类型，除非您想在方法或函数中修改它们并将修改应用于原始变量。

您可以通过引用或指针传递。如果要修改输入，有些人更喜欢通过指针传递，因为它更明确，因为您必须取消引用指针。

IE：

void foo(int& a, int* b)
{
    a = 1; // This modifies the external variable, but you can't see that just looking at this line
    *b = 1; //explicitly modifying external variable
}

int z = 0;
int y = 0;
foo(y, &z); //z is explicitly being allowed to be modified, that y can be too isn't apparent until you look at the function declaration.

其他人认为这种传递指针很丑陋并且不喜欢它。

传递大型类型的最佳实践是通过 const 引用，这表示您不会修改实例。

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当你想改变int变量时，你也可以使用引用。

对于数组来说，数组名只是一个指向第一个元素的指针，当它作为参数传递给函数时，它会变成普通的指针，所以必须将数组中元素的个数作为参数传递。

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使用变量与指向变量的指针作为函数的参数

一般建议：

如果函数不更改参数，则按值传递。

  #include <iostream>
  int test(int arg){
      std::cout << arg;
  }

  int main(int argc, char** argv){
      int a = 6;
      test(a);
      return 0;
  }

如果函数需要更改传递的参数，请通过引用传递。

  #include <iostream>
  int test(int &arg){
      arg = 6;
  }

  int main(int argc, char** argv){
      int a = 0;
      test(a);
      std::cout << arg;
      return 0;
  }

如果一个函数不需要更改参数，但参数是 BIG，则通过 const 引用传递。

如果函数需要更改传递的参数并且此参数是可选的，则通过指针传递。

  #include <iostream>
  int test(int *arg){
      if (arg)
          *arg = 6;
  }

  int main(int argc, char** argv){
      int a = 0, b = 1;
      test(0);
      test(&b);
      std::cout << a << std::endl << b << std::endl;
      return 0;
  }

如果函数不需要更改传递的参数，参数很大并且参数是可选的，则通过指针传递给 const。

推理：引用和指针可用于修改函数“外部”的值，但引用不能设置为 0/NULL。

指向 int 的指针（4 个字节）

根据平台，指向 int 的指针可能不是 4 个字节大。例如，在 64 位系统上，它将是 8 字节大。

如果该函数分配内存块，则返回指向 int 的指针是有意义的。如果此函数用作“选择器”并且您需要写入返回值，则返回对 int 的指针/引用是有意义的。

#include <iostream>
int& getMaxVal(int &a, int &b){
     return (a > b)? a: b;
}

int main(int argc, char** argv){
      int i = 3, j = 4;
      std::cout << i << " " << j << std::endl;
      getMaxVal(i, j) /= 2;
      std::cout << i << " " << j << std::endl;
      return 0;
}

c++ - 使用变量与指向变量的指针作为函数的参数

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