當array傳至function時，是pass by value還是pass by address? (C/C++) (C)

當學會C/C++用pointer實作pass by address後，再看到array傳進function，直覺會馬上問自己，到底array傳進function是用pass by value還是pass by address?

array的特色就是一次可處理多個相同型態的變數，若使用pass by value，資料這樣copy進來copy出去，勢必會降低執行速度，所以理應使用pass by address，我們用以下的小程式做實驗。

 1 /**/ /* 
 2(C) OOMusou 2006 http://oomusou.cnblogs.com
 3
 4Filename    : ArrayPassToFunction.cpp
 5Compiler    : Visual C++ 8.0 / ISO C++
 6Description : Demo how to pass array to function
 7Release     : 12/27/2006 1.0
 8*/
 9
10 #include  < iostream >
11
12 using   namespace  std;
13
14 // void foo(int []);
15 void  foo( int   * );
16
17 int  main()  {
18  int ia[] = {1, 2, 3};
19  cout << sizeof(ia) << endl;
20
21  //foo(&ia[0]);
22  foo(ia);
23
24  return 0;
25}
26
27 // void foo(int ia[]) {
28 void  foo( int   * ia)  {
29  cout << sizeof(ia) << endl;
30}

執行結果

12
4
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以上的程式是一個標準將array pass到function的寫法，初學者可能會認為14行的function prototype和27行的寫法比較容易懂，若以程式可讀性的角度來說是較好沒錯，一看就知道傳的是array，但這種寫法看不出這個array是pass by value還是pass by address，是事實上，這只是C/C++的一個syntax sugar而已，compiler會將14行和27行程式改寫成15行和28行的寫法...。

int *ia，一個指向int的pointer ia，在之前我們學習將int傳進function時，若想用pass by address的方式，我們會將function寫成void foo(int *i);然後用foo(&i)的方式呼叫之，所以看到28行的參數寫法，可以猜出應該是想使用pass by address的方式將array傳進去，事實上，C/C++的想法就是將『array第一個元素的位址』傳進去，既然第一個元素位址知道了，其他元素的位址也就可以推算而來，進而存取該元素...。

既然是傳位址，為什麼沒看到使用&取 address呢?事實上原本應該是如21行的寫法：&ia[0]，將ia array第一個元素的位址取出，但array剛好有一個特性，ia = &ia[0]，也就是『array名稱就是array第一個元素的記憶體位址』，既然如此，就可以把foo(&ia[0])改寫成22行的foo(ia)。

這個小程式做了很有趣的實驗，19行印出了sizeof(ia)，29行也同樣的印出sizeof(ia)，但結果卻不同，19行的ia是一個array，所以sizeof(ia)為整個array的大小，4*3=12 byte，但29的行的ia指是一個pointer，所以sizeof(ia)為4 byte而已，在此也證明了，array傳進function並非copy by value，若為copy by value，29行的sizeof(ia)也該是12 byte才對，正因為是copy by address，所以才只有4 byte，為int pointer的大小而已。

(02/08/2007更新)
除了因為速度的原因外，array有兩個特殊的特性：1.不能copy/assign(C++ Primer 4th P.112)，2.array對pointer可自動轉型(C++ Primer 4th P.122)，基於第一個特性，array無法使用copy by value的方式傳進function，基於第二個特性，使的array可輕易的轉成pointer，所以array傳進function時，是以pointer的形式傳進去。

(02/08/2007更新)
實務上該用27行還是28行的寫法呢?C++ Primer 4th P.239建議使用28行pointer寫法，讓人一目了然知道傳進去是一個指向array的pointer，而不是array，這是C/C++和其他語言差異頗大之處，以下是C++ Primer 4th P.239的原文。

It is usually a good idea to define array parameters as pointers, rather than using the array syntax. Doing so makes it clear that what is being operated on is a pointer to an array element, not the array itself.

See Also
(原創) array和pointer一樣嗎? (C/C++) (C)