C++/C：pass-by-value(值传递)与pass-by-reference（引用传递）

一、C++的引用（reference）

1.1、引用的概念

c++中新增了引用（reference）的概念，引用可以作为一个已定义变量的别名。

Declares a named variable as a reference, that is, an alias to an already-existing object or function.

1.2、引用的定义与初始化

基本语法：Type& ref = val;

运用定义完成后，相当于目标变量有两个名称，变量名ref实际上是一段连续内存空间的别名

注意事项：

1、&在此不是求地址运算，而是起标识作用。

2、必须在声明引用变量时进行初始化。比如：int a = 10; int& b = a;

3、引用初始化后不能改变，即不能在作为别的变量的引用

int a = 10;
int& b = a;
int c = 20;
b = c; \\错误！reference初始化之后不能再次赋值

4、数组不能定义引用

1.3、引用和指针的区别

C++中指针与引用的区别 - 知乎

1.4、C++为什么要引入引用？

1.4.1、优势：

• 可读性更好

• 更容易实现链式调用

1.4.2、必要性：

引用就是顶层const指针
为什么需要引用：是一个访谈里面的一段话，里面说设计c++语法的时候之所以增加引用，是因为重载赋值运算符的时候，指针不好使。

二、c语言的值传递和引用传递

先看一段简单的passing by value代码：

void passByValue(int num){
	num++;
	printf("function number: %d\n",num); //num=>11
}
int main(){
	int num = 10;
	passByValue(num);
	printf("original number: %d\n",num); //num=>10
	return 0;
}

运行此代码就会发现，num被复制到了函数中，并没有改变其本身值。

下面是一段passing by reference的代码，值得注意的是C语言不像C++一样有真正的引用(reference)，所以传递reference的时候要用到pointer来实现。

void passByReference(int* num){
	(*num)++;  //"dereference"
	printf("function number: %d\n",*num); //num=>11
}
int main(){
	int num = 10;
	passByReference(&num);
	printf("original number: %d\n",num); //num=>11
	return 0;
}

运行此代码可以看到，两次print出来的都是11。因此可知传递的是变量的地址，在函数内对变量做出改变会影响到原变量的值。

 三、c++语言的值传递、指针传递和引用传递

例如：c++中常用的vector容器作为参数时，有三种传参方式，分别如下：

function1(vector vec)，传值
function2(vector &vec)，传引用
function3(vector *vec)，传指针

三种方式对应的调用形式分别为：

function1(vec)，传入值
function2(vec)，传入引用
function3(&vec),传入地址

三种方式的效果分别为：

会发生拷贝构造
不会发生拷贝构造
不会发生拷贝构造
 

pass-by-reference与pass-by-value相比，后者多调用了一次拷贝构造函数与析构函数，且当形参为非基本类型时，也将在栈区开辟更多的空间。因此，参数传递尽可能使用pass-by-reference方式，如果不希望函数内部对实参进行更改，可以在形参前加canst修饰。

但是，并不是pass-by-reference方式一定优于pass-by-value，由于引用的实质是指针实现，引用真正传递的是指针，进行间接寻址，在传递内置类型时（如 int），指针所占空间甚至高于变量所占内存空间（char类型占用一个字节，而32bit系统指针占用4个字节），且间接寻址的效率要低些，因此，此时应选用pass-by-value更有效。同理，大多数STL容器内含的东西仅仅比指针类型多一点。因此，pass-by-reference节省空间有限，且间接寻址降低了程序效率，选用pass-by-value效率更高。
 

REF:

C++ reference - cppreference.com

Standard C++

[C++引用] 关于return by reference 和 pass by reference_c++returnbyreference_llnllm的博客-CSDN博客

C++ Functions - Pass By Reference - GeeksforGeeks

引用传递(passing by references) 在C语言和C++中的区别_J_039的博客-CSDN博客

C++ 高效编程：pass-by-value(值传递)与pass-by-reference（引用传递）_c99 pass by reference_hik_老鬼的博客-CSDN博客

为什么C++既有指针又有引用 | 指针和引用的区别 |_哔哩哔哩_bilibili