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C++中传值、传地址和传引用究竟有哪些区别

c++ 搞代码 4年前 (2022-01-06) 34次浏览 已收录 0个评论
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指针是一个变量,只不过这个变量存储的是一个地址,指向内存的一个存储单元,而引用跟原来的变量实质上是同一个东西,只不过是原变量的一个别名而已,这篇文章主要给大家介绍了关于C++中传值、传地址和传引用究竟有哪些区别的相关资料,需要的朋友可以参考下

传引用定义

传值与传地址,相信大家都了如指掌了,在这里先介绍一下什么是引用?

引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取了一个别名,编译器不会为引用变量开辟内存空间,它和它引用的变量共用同一块内存空间。

说白了,引用就是给变量起外号,比如一个人可以有乳名,有学名,有笔名,其实就都是一个人而已。

例:林冲,江湖上人称“豹子头”

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;

 void TestRef() { int a = 10; int& ra = a;  //<====定义引用类型 printf("%p\n", &a); printf("%p\n", &ra); } 

可以看出a 和ra地址是一样的,足以证明,引用就是变量本身。

注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的

意思是:对象用 int 定义的,那么引用必须是 int&

引用特性

1. 引用在定义时必须初始化

 #include using namespace std; void TestRef() { int a = 10; int& ra;  // 该条语句编译时会出错 int& ra = a; int& rra = a; printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); } int main() { TestRef(); return 0; } 

int ra&; // 不赋初值,会报错

2、一个变量可以有多个引用,一个人可以有多个外号

 #include using namespace std; void TestRef() { int a = 10; int& ra = a; int& rra = a; printf("%p\n%p\n%p\n", &a, &ra, &rra); } int main() { TestRef(); return 0; } 

3、引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体,意思是,raa 的引用后,就不能再引用别的对象

传引用与传值的区别

1、 传值、传引用返回的比较

传值返回:

 #include using namespace std; int Add(int a, int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int ret=Add(1,2); cout << "ret:" << ret << endl; return 0; } 

注意: 返回时,c会将自己的值,复制给一个临时变量,ret接收的其实是c的拷贝,c在 Add 函数调用结束后,随着栈帧的销毁,而销毁。

c的拷贝变量一般开在,调用c所在函数的函数中,此例就是在main函数中开辟,当返回变量较小时,业可能在寄存器中开辟空间存放返回变量的拷贝

传引用返回:

 #include using namespace std; int& Add(int a, int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int& ret=Add(1,2); cout << "ret:" << ret << endl; return 0; } 

大家猜猜结果是什么呢?

3 吗?

结果是随机值,这是为什么呢?

因为返回的是 c 的引用,也就是 c本身,而 c 变量是存储在栈帧中,随着函数的结束,栈帧销毁,c也随着销毁,空间释放,这时就造成非法引用,值为随机值。

那怎么办呢?

不将c放到栈帧中就可以了,将c放到 静态区

 #include using namespace std; int& Add(int a, int b) { static int c = a + b; return c; } int main() { int& ret=Add(1,2); cout << "ret:" << ret << endl; return 0; } 

再来一个有趣的题,下面代码的结果是什么呢?

 #include using namespace std; int& Add(int a,int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int& ret = Add(1, 2); Add(5, 7); cout << ret << endl; return 0; } 

很多人会以为是 3

结果是 12 ,可是并没有输出 Add(5,7) 。为什么会是12呢

调用Add(1,2)后,将结果返回ret,ret此时是3,栈帧销毁,释放空间,后又调用Add(5,7),重新开辟栈帧,此时开辟的栈帧和上次销毁的是一个地方。ret还指向上一个c的位置,此时c=5+7;

 #include using namespace std; int& Add(int a,int b) { int c = a + b; return c; } int main() { int& ret = Add(1, 2); Add(5, 7); printf("你是真狗\n"); cout << ret << endl; return 0; } 

此时输出是随机值,是因为,又调用了printf函数,占用了释放的空间,ret虽然还指向原来c所在的空间,但是,值已经是随机值了。

2、传值、传引用效率比较

以值作为参数或者返回值类型,在传参和返回期间,函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回,而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝,因此用值作为参数或者返回值类型,效率是非常低下的,尤其是当参数或者返回值类型非常大时,效率就更低

 #include #include using namespace std; struct A{ int a[10000]; }; void TestFunc1(A a){} void TestFunc2(A& a){} void TestRefAndValue() { A aa; // 以值作为函数参数 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i <10000; ++i) TestFunc1(aa); size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数参数 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i <10000; ++i) TestFunc2(aa); size_t end2 = clock(); // 分别计算两个函数运行结束后的时间 cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestRefAndValue(); return 0; } 

可以看出传引用的效率,远胜于传值

下面传值返回与传引用返回比较

 #include #include using namespace std; struct A { int a[10000]; }; A a; // 值返回 A TestFunc1() { return a; } // 引用返回 A& TestFunc2() { return a; } void TestReturnByRefOrValue() { // 以值作为函数的返回值类型 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i <100000; ++i) TestFunc1(); size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数的返回值类型 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i <100000; ++i) TestFunc2(); size_t end2 = clock(); // 计算两个函数运算完成之后的时间 cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestReturnByRefOrValue(); return 0; } 

可以看出传引用返回的效率,远胜于传值

所以,可以 传引用的时候要传引用,效率更高,但要注意,局部变量不可以传引用,出了函数,栈帧销毁,就会越界访问。

传指针(地址)与传引用的区别

语法概念上引用就是一个别名,没有独立空间,和其引用实体共用同一块空间。

在底层实现上,引用和地址是一样的,在底层实现上实际是有空间的,因为引用是按照指针方式来实现的。

 #include #include using namespace st<a style="color:transparent">来源gao($daima.com搞@代@#码(网</a>d; int main() { int a = 10; // 在语法上,这里给a这块空间取了一个别名,没有新开空间 int& ra = a; ra = 20; // 在语法上,这里定义个pa指针变量,开了4个字节,存储a的地址 int* pa = &a; *pa = 20; int b = 10; int*& rpa = pa; rpa = &b; return 0; } 

可以看出,引用和指针在汇编实现上是一样的。那么他们的效率也是一样的。

指针和引用的区别:

  1. 引用在定义时必须初始化,指针没有要求
  2. 引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体而指针可以在任何时候指向任何,一个同类型实体
  3. 没有NULL引用,但有NULL指针
  4. 在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小,但指始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
  5. 引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
  6. 有多级指针,但是没有多级引用
  7. 访问实体方式不同,指针需要显式解引用,引用编译器自己处理
  8. 引用比指针使用起来相对更安全

总结

以上就是C++中传值、传地址和传引用究竟有哪些区别的详细内容,更多请关注gaodaima搞代码网其它相关文章!


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