C++中值传递和引用传递的区别

C++中值传递和引用传递的区别

值传递：在函数调用时，传递的是实际参数的副本，因此函数内对参数的修改不会影响到实际参数。
引用传递：在函数调用时，传递的是实际参数的引用，因此函数内对参数的修改会影响到实际参数。

值传递

示例代码：

class A{
public:
    A() {
        std::cout << "A constructor called" << std::endl;
    }

    A(const A& other) {
        std::cout << "A copy constructor called" << std::endl;
    }

    int a;
};

void func(A a) {
    a.a = 20;
}

int main() {
    A a;
    a.a = 10;
    std::cout << "before func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    func(a);
    std::cout << "after func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    return 0;
}

输出结果：

//传递的是副本，因此调用了拷贝构造，修改了副本，不会影响到实际参数
A constructor called
before func call, a.a = 10
A copy constructor called    //调用拷贝构造
after func call, a.a = 10

引用传递

示例代码：

class A{
public:
    A() {
        std::cout << "A constructor called" << std::endl;
    }

    A(const A& other) {
        std::cout << "A copy constructor called" << std::endl;
    }

    int a;
};

void func(A& a) {
    a.a = 20;
}

int main() {
    A a;
    a.a = 10;
    std::cout << "before func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    func(a);
    std::cout << "after func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    return 0;
}

输出结果：

//传递的是引用，因此不会调用拷贝构造，直接修改了实际参数
A constructor called
before func call, a.a = 10      
after func call, a.a = 20

使用场景

从机制上来看，值传递适用于不可变的对象，即你不希望改变原本对象的值，而引用传递适用于可变的对象，即你希望改变原本对象的值。
从性能上考虑，值传递需要拷贝对象，对于简单数据类型，两者区别较小，但对于类、结构体等复杂对象，拷贝过程可能比较耗时，而引用传递不需要拷贝对象，因此在性能上有优势。在使用上应尽可能使用引用传递来减少拷贝的开销。如果你不希望改变原本对象可以通过添加const关键字来实现

拓展

引用可以理解为一个对象的别名（底层应该是通过指针常量实现的，这个博主不太确定），因此引用在初始化时就必须绑定（先有对象存在，才能给对象起别名），而且绑定之后不能再改变。

示例代码：

class A{
public:
    A() {
        std::cout << "A constructor called" << std::endl;
    }

    A(const A& other) {
        std::cout << "A copy constructor called" << std::endl;
    }

    A& operator=(const A& other) {
        std::cout << "A copy assignment operator called" << std::endl;
        return *this;
    }

    int a;
};

void func(A& a) {
    A b;
    b.a = 20;
    A& ref_b = b;

    //一样的效果
    a = ref_b;
    //a = static_cast<A&>(ref_b);

    std::cout << "func ptr a = " << &a << std::endl;
    std::cout << "func ptr b = " << &b << std::endl;
}

int main() {
    A a;
    a.a = 10;
    std::cout << "main ptr a = " << &a << std::endl;
    std::cout << "before func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    func(a);
    std::cout << "after func call, a.a = " << a.a << std::endl;
    return 0;
}

输出结果：

//地址不一致，实际调用的是赋值运算符
A constructor called
main ptr a = 0000007B772FFC14
before func call, a.a = 10
A constructor called
A copy assignment operator called
func ptr a = 0000007B772FFC14
func ptr b = 0000007B772FFAD4
after func call, a.a = 10