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小編給大家分享一下C++中傳值、傳地址和傳引用的區(qū)別是什么,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!
傳值與傳地址,相信大家都了如指掌了,在這里先介紹一下什么是引用?
引用不是新定義一個(gè)變量,而是給已存在變量取了一個(gè)別名,編譯器不會(huì)為引用變量開辟內(nèi)存空間,它和它引用的變量共用同一塊內(nèi)存空間。
說白了,引用就是給變量起外號(hào),比如一個(gè)人可以有乳名,有學(xué)名,有筆名,其實(shí)就都是一個(gè)人而已。
例:林沖,江湖上人稱“豹子頭"
類型& 引用變量名(對(duì)象名) = 引用實(shí)體;
void TestRef() { int a = 10; int& ra = a; //<====定義引用類型 printf("%p\n", &a); printf("%p\n", &ra); }
可以看出a 和ra地址是一樣的,足以證明,引用就是變量本身。
注意:引用類型必須和引用實(shí)體是同種類型的
意思是:對(duì)象用 int 定義的,那么引用必須是 int&
引用特性
1. 引用在定義時(shí)必須初始化
#include<iostream> using namespace std; void TestRef() { int a = 10; int& ra; // 該條語句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò) int& ra = a; int& rra = a; printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); } int main() { TestRef(); return 0; }
int ra&; // 不賦初值,會(huì)報(bào)錯(cuò)
2、一個(gè)變量可以有多個(gè)引用,一個(gè)人可以有多個(gè)外號(hào)
#include<iostream> 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、引用一旦引用一個(gè)實(shí)體,再不能引用其他實(shí)體,意思是,ra是 a 的引用后,就不能再引用別的對(duì)象
1、 傳值、傳引用返回的比較
傳值返回:
#include<iostream> 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: 返回時(shí),c會(huì)將自己的值,復(fù)制給一個(gè)臨時(shí)變量,ret接收的其實(shí)是c的拷貝,c在 Add 函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,隨著棧幀的銷毀,而銷毀。
c的拷貝變量一般開在,調(diào)用c所在函數(shù)的函數(shù)中,此例就是在main函數(shù)中開辟,當(dāng)返回變量較小時(shí),業(yè)可能在寄存器中開辟空間存放返回變量的拷貝
傳引用返回:
#include<iostream> 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; }
大家猜猜結(jié)果是什么呢?
是 3 嗎?
結(jié)果是隨機(jī)值,這是為什么呢?
因?yàn)榉祷氐氖?c 的引用,也就是 c本身,而 c 變量是存儲(chǔ)在棧幀中,隨著函數(shù)的結(jié)束,棧幀銷毀,c也隨著銷毀,空間釋放,這時(shí)就造成非法引用,值為隨機(jī)值。
那怎么辦呢?
不將c放到棧幀中就可以了,將c放到 靜態(tài)區(qū)
#include<iostream> 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; }
再來一個(gè)有趣的題,下面代碼的結(jié)果是什么呢?
#include<iostream> 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; }
很多人會(huì)以為是 3 吧
結(jié)果是 12 ,可是并沒有輸出 Add(5,7) 。為什么會(huì)是12呢
調(diào)用Add(1,2)后,將結(jié)果返回ret,ret此時(shí)是3,棧幀銷毀,釋放空間,后又調(diào)用Add(5,7),重新開辟棧幀,此時(shí)開辟的棧幀和上次銷毀的是一個(gè)地方。ret還指向上一個(gè)c的位置,此時(shí)c=5+7;
#include<iostream> 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; }
此時(shí)輸出是隨機(jī)值,是因?yàn)?,又調(diào)用了printf函數(shù),占用了釋放的空間,ret雖然還指向原來c所在的空間,但是,值已經(jīng)是隨機(jī)值了。
2、傳值、傳引用效率比較
以值作為參數(shù)或者返回值類型,在傳參和返回期間,函數(shù)不會(huì)直接傳遞實(shí)參或者將變量本身直接返回,而是傳遞實(shí)參或者返回變量的一份臨時(shí)的拷貝,因此用值作為參數(shù)或者返回值類型,效率是非常低下的,尤其是當(dāng)參數(shù)或者返回值類型非常大時(shí),效率就更低
#include<iostream> #include<time.h> using namespace std; struct A{ int a[10000]; }; void TestFunc1(A a){} void TestFunc2(A& a){} void TestRefAndValue() { A aa; // 以值作為函數(shù)參數(shù) size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc1(aa); size_t end1 = clock(); // 以引用作為函數(shù)參數(shù) size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc2(aa); size_t end2 = clock(); // 分別計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后的時(shí)間 cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestRefAndValue(); return 0; }
可以看出傳引用的效率,遠(yuǎn)勝于傳值
下面?zhèn)髦捣祷嘏c傳引用返回比較
#include<iostream> #include<time.h> 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() { // 以值作為函數(shù)的返回值類型 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc1(); size_t end1 = clock(); // 以引用作為函數(shù)的返回值類型 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc2(); size_t end2 = clock(); // 計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)算完成之后的時(shí)間 cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestReturnByRefOrValue(); return 0; }
可以看出傳引用返回的效率,遠(yuǎn)勝于傳值
所以,可以 傳引用的時(shí)候要傳引用,效率更高,但要注意,局部變量不可以傳引用,出了函數(shù),棧幀銷毀,就會(huì)越界訪問。
在語法概念上引用就是一個(gè)別名,沒有獨(dú)立空間,和其引用實(shí)體共用同一塊空間。
在底層實(shí)現(xiàn)上,引用和地址是一樣的,在底層實(shí)現(xiàn)上實(shí)際是有空間的,因?yàn)橐檬前凑罩羔樂绞絹韺?shí)現(xiàn)的。
#include<iostream> #include<time.h> using namespace std; int main() { int a = 10; // 在語法上,這里給a這塊空間取了一個(gè)別名,沒有新開空間 int& ra = a; ra = 20; // 在語法上,這里定義個(gè)pa指針變量,開了4個(gè)字節(jié),存儲(chǔ)a的地址 int* pa = &a; *pa = 20; int b = 10; int*& rpa = pa; rpa = &b; return 0; }
可以看出,引用和指針在匯編實(shí)現(xiàn)上是一樣的。那么他們的效率也是一樣的。
指針和引用的區(qū)別:
引用在定義時(shí)必須初始化,指針沒有要求
引用在初始化時(shí)引用一個(gè)實(shí)體后,就不能再引用其他實(shí)體而指針可以在任何時(shí)候指向任何,一個(gè)同類型實(shí)體
沒有NULL引用,但有NULL指針
在sizeof中含義不同:引用結(jié)果為引用類型的大小,但指始終是地址空間所占字節(jié)個(gè)數(shù)(32位平臺(tái)下占4個(gè)字節(jié))
引用自加即引用的實(shí)體增加1,指針自加即指針向后偏移一個(gè)類型的大小
有多級(jí)指針,但是沒有多級(jí)引用
訪問實(shí)體方式不同,指針需要顯式解引用,引用編譯器自己處理
引用比指針使用起來相對(duì)更安全
以上是“C++中傳值、傳地址和傳引用的區(qū)別是什么”這篇文章的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家都有了一定的了解,希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助,如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí),歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道!
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