C语言-值传递、地址传递与引用

1、引例

【例1】 分析该程序，有哪些问题

1. int main()
2. {
3.     swap(int p, int q);
4.     int a = 10, b = 20;
5.     printf("(1)a = %d, b = %d\n", a, b);
6.     swap(&a, &b);
7.     printf("(2)a = %d, b = %d\n", a, b);
8. }
9. swap(int p, int q)
10. {
11.     int t;
12.     t = p;
13.     p = q;
14.     q = t;
15. }

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分析，该程序的功能是将a和b的值通过函数swap()进行交换，最后输出结果，但编译时会发生语法错误。修改意见：1、定义、声明用户自定义函数时，因该对函数添加返回值（即将第9行和第3行修改为void swap(int p, 、int q)）。2、由于定义函数swap()时，参数p和q 都为整型，因此当调用该函数时，实际参数也应为整型（即，将第6行改为 swap(a, b)）修改后，该程序为

1. int main()
2. {
3.     void swap(int p, int q);
4.     int a = 10, b = 20;
5.     printf("(1)a = %d, b = %d\n", a, b);
6.     swap(a, b);
7.     printf("(2)a = %d, b = %d\n", a, b);
8. }
9. void swap( int p,  int q)
10. {
11.     int t;
12.     t = p;
13.     p = q;
14.     q = t;
15. }

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程序的运行结果为：可见，虽然程序可以运行，但并没有实现对a和b 的值交换。 2、值传递

2.1 定义

定义 1 （值传递）在调用函数的过程中，只将实参的值赋值（复制）给形参，被调用函数的内部对形参的修改，不会引起实参的变化。
【例2】值传递

1. int main()
2. {
3.     void swap(int p, int q);
4.     int a = 10, b = 20;
5.     printf("(1)a = %d, b = %d\n", a, b);
6.     swap(a, b);
7.     printf("(2)a = %d, b = %d\n", a, b);
8. }
9. void swap( int p,  int q)
10. {
11.     int t;
12.     t = p;
13.     p = q;
14.     q = t;
15. }

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这种方式叫做值传递。在main函数执行过程中，当执行到调用函数swap（a，b）时，此时main函数跳转到swap函数继续执行，同时将实参a和b的值赋值（复制）给形参p和q，在swap函数内部借助变量t，实现形参p和q值的交换（然而形参p和q值的交换，对实参a和b的值并无影响，该语句只是将实参a和b的值赋值给形参p和q，仅此而已）。当调用函数执行完之后，返回到调用函数swap（a，b）的下一条语句继续执行。
3、地址传递

3.1 定义

定义 2（指针传递）在调用函数的过程中，将实参的地址传递给形参，被调用函数的内部对形参的修改，会同步引起实参的修改。
【例3】地址传递

1. int main()
2. {
3.     void swap(int *p, int *q);
4.     int a = 10, b = 20;
5.     printf("(1)a = %d, b = %d\n", a, b);
6.     swap(&a, &b);
7.     printf("(2)a = %d, b = %d\n", a, b);
8. }
9. void swap( int *p,  int *q)
10. {
11.     int t;
12.      t = *p;
13.     *p = *q;
14.     *q = t;
15. }

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这种方式叫做指针传递。在执行调用函数的过程中，调用函数swap(&a,&b)将实参a、b的地址赋值给形参p、q，由于p、q为指针，那么p、q所指向的值与a、b的值必然相同（即p、q分别指向a、b）。在调用函数内部，对p、q所指向的值修改，即是对实参a、b值的修改。
4、引用

4.1 定义

定义 3（引用）对某一变量的重命名（别名），对引用的操作等同于对变量的操作。
4.2 声明

类型标识符 &引用名=目标变量名
【例4】
int b;
int &a=b;  // 定义了引用a，即a是变量b 的别名
注：
（1）& 为标识符，不是取地址运算
（2）声明引用的同时，必须同时初始化
（3）当对目标变量声明引用之后，等同于目标变量有一个别名，即 a=1等价于b=1
（4）引用不占存储单元，对引用求地址，等同于对目标变量求地址，即  &a=&b
（5）对数组不能建立引用
4.3 用途

（1）函数参数传递，
用引用传递参数，由于引用不占用内存空间，对引用的修改即是对目标函数的修改，从而提高效率
4.4 与指针的区别

指针是通过指针变量对所指向的值间接操作，使用指针，程序的可理解性变差。而引用时目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。
【例5】引用传递参数

1. int main()
2. {
3.     void swap(int &p, int &q);
4.     int a = 10, b = 20;
5.     printf("(1)a = %d, b = %d\n", a, b);
6.     swap(a, b);
7.     printf("(2)a = %d, b = %d\n", a, b);
8. }
9. void swap( int &p,  int &q)
10. {
11.     int t;
12.     t = p;
13.     p = q;
14.     q = t;
15. }

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运行结果