概述
文章目录
- 指针与函数
- 1 指针作为函数的参数
- 2 数组作为函数的参数
- 3 引用
- 4 指向函数的指针
指针与函数
指针最重要的应用是作为函数参数,它使得被调函数除了返回值之外,能够将更多的运算结果返回到主调函数中。因此,指针是函数参数传递的重要工具。
1 指针作为函数的参数
函数形参可以是指针类型,一般形式为:
返回类型 函数名(指向类型 *指针变量名,...)
{
函数体
}
通过将指针作为函数参数的方法,既可以返回多个运算结果,又避 免了使用全局变量。
2 数组作为函数的参数
(一维或多维)数组作为函数的形参,例如:
double average(double *a, int n)
{
… //函数体
}
函数调用形式如下:
double X[100], f;
f = average(X, 100);
要想在子函数中改变主调函数中的数组元素,实参与形参的对应关 系有如下4种,这4种情况作用相同。
(1)形参和实参都用数组名,例如:
void fun(int x[100], int n); //函数原型
int a[100];
fun(a, 100); //函数调用
(2)形参用指针变量,实参用数组名,例如:
void fun(int *x, int n); //函数原型
int a[100];
fun(a, 100); //函数调用
(3)形参与实参都用指针变量,例如:
void fun(int *x, int n); //函数原型
int a[100], p=a;
fun(p, 100); //函数调用
(4)形参用数组,实参用指针变量,例如:
void fun(int x[100], int n); //函数原型
int a[100], p=a;
fun(p, 100); //函数调用
字符指针变量作为函数形参
将一个字符串传递到函数中,传递的是地址,则函数形参既可以用 字符数组,又可以用指针变量,两种形式完全等价。在子函数中可 以修改字符串的内容,主调函数得到的是变化后的字符串。
3 引用
通过对象名称直接访问对象
,优点是直观,操作哪个对象一目了然, 缺点一个函数内部不能使用另一个函数的局部变量
;
通过指针(或地址)间接访问对象
,优点是无所不能,缺点是程序中大量出现的间接访问,实在分不清具体是哪个对象,需要通过上下文去分析
。
C++扩充了C语言对象访问方式,提供了引用访问
。通过引用访问对象,结合了按名访问和按地址访问各自的优点
,非常适合作为函数参数。
引用作为函数参数
简单地说,引用(reference)就是一个对象的别名(alias name), 其声明形式为:
引用类型 &引用名称=对象名称 , ......;
int x; //定义整型变量x
int &r=x; //声明r是x的引用
在C++中,引用全部是const
类型,声明之后不可更改(即不能再 是别的对象的引用)。
引用的规则
(1)声明一个引用类型变量时,必须同时初始化它,声明它是哪 个对象的别名,即绑定对象。例如:
int &r; //错误,引用是const类型,必须在声明时初始化
int x, &r=x; //正确 声明r是x的引用
(2)不能有空引用,引用必须与有效对象的内存单元关联。
(3)引用一旦被初始化,就不能改变引用关系,不能再作为其他 对象的引用。例如:
int x, y; //定义整型变量x,y
int &r=x; //正确 声明r是x的引用
int &r=y; //错误 r不能再是别的对象的引用
(4)指定类型的引用不能初始化到其他类型的对象上,例如:
double f; //定义浮点型变量f
int &r=f; //错误 r值整型的引用,不能绑定到浮点型的对象上
(5)引用初始化与对引用赋值含义完全不同,例如:
int x; //定义整型变量x
int &r=x; //初始化 指明r是x的引用,即将r绑定到x
r=100; //引用赋值 100赋值到r绑定的内存单元中(即x=100)
(6)取一个引用的地址和取一个对象的地址完全一样,都是用取 地址运算。例如:
int x, &r=x; //定义整型变量x,y
int *p1=&x; //p1指向x
int *p2=&r; //p2指向r,本质上指向x
引用作为函数形参
C++之所以扩充引用类型,主要是把它作为函数形参
,使得C++中 给一个函数传递参数有三种方法:
- 传递对象本身;
- 传递指向对象的指针;
- 传递对象的引用。
无效 | 有效 | 有效 |
---|---|---|
显然,函数引用传递方式也可以实现多个数据结果返回到主调函数 中,其功能与指针方式相同
。但指针方式返回数据结果必须:
- 实参为地址,即进行“&”取地址运算;
- 形参分配指针变量接受实参地址;
- 函数内部使用指针间接访问,即进行
*
间接访问运算。而引用传递方式把这个过程简化了。
使用引用作为函数形参,比使用指针变量简单、直观、方便,特别是避免了在被调函数中出现大量指针间接访问时,所指对象究竟是 哪个具体对象伤脑筋的问题,从而降低了编程的难度。
引用作为函数返回值
函数的返回值可以是引用类型,即函数返回引用,其定义形式为:
引用类型& 函数名(形式参数列表)
{
函数体
}
可以看出,函数返回引用与函数返回值有重大区别,它不是返回一 个临时对象,而是相当于返回实体对象本身。正因为如此,函数返回引用可以作为左值
。例如:
int& fun(int &a,int &b)
{
return (a>b? a:b);
}
int x=10,y=20,z=5;
fun(x,y)=z; //调用fun函数后相当于y=z;
cout << y;
4 指向函数的指针
函数是实现特定功能的程序代码的集合,实际上,函数代码在内存 中也要占据一段存储空间(代码区内),这段存储空间的起始地址 称为函数入口地址。C++规定函数入口地址为函数的指针,即函数名既代表函数,又是函数的指针(或地址)
。
C++允许定义指向函数的指针变量,定义形式为:
返回类型 (*函数指针变量名)(形式参数列表),...;
它可以指向如下形式的函数:
返回类型 函数名(形式参数列表)
{
函数体
}
int (*p)(int a, int b); //定义函数指针变量
使函数指针指向函数 :
可以将函数的地址赋值给函数指针变量,形式为
函数指针变量=函数名;
它要求函数指针变量与指向函数必须有相同的返回类型、参数个数、 参数类型
。
例如假设:
int max(int a, int b); //max函数原型
int min(int a, int b); //min函数原型
int (*p)(int a, int b); //定义函数指针变量
则
p=max;
称p
指向函数max
。它也可以指向函数min
,即可以指向所有与它有相同的返回类型、参数个数、参数类型的函数。
通过函数指针调用函数
对函数指针间接引用即是通过函数指针调用函数,一般形式为:
函数指针(实参列表)
通过函数指针调用函数,在实参、参数传递、返回值等方面与函数 名调用相同。例如:
c=p(a,b); //等价于c=max(a,b);
函数指针的用途:
指向函数的指针多用于指向不同的函数,从而可以利用指针变量调 用不同函数,相当于将函数调用由静态方式(固定地调用指定函数) 变为动态方式(调用哪个函数是由指针值来确定)
。熟练掌握函数 指针的应用,有利于程序的模块化设计,提高程序的可扩展性。
C++程序设计-西北工业大学-魏英、姜学锋、刘君瑞
最后
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