引用传递创建原始变量的别名,允许在函数内修改实参,确保类型安全;指针传递使用变量地址,允许函数修改实参,但存在类型不安全风险;引用传递通常比指针传递更快、更有效。
C++ 函数中引用和指针传递的区别:类型安全
在 C++ 中,函数参数可以作为值传递或引用/指针传递。值传递会创建参数变量的副本,而引用/指针传递会直接使用原始变量。这在涉及大对象或需要修改实参时会显著影响函数的行为和效率。
引用传递
引用传递使用符号 &,它创建原始变量的别名。它提供了一种在函数内部修改实参的类型安全方式。
void swap(int& a, int& b) { int temp = a; a = b; b = temp; } int main() { int x = 5, y = 10; swap(x, y); // x 和 y 的值现在是 10 和 5 cout << x << " " << y << endl; return 0; }
指针传递
指针传递使用符号 *,它是一个引用变量的地址。与引用类似,指针允许函数修改实参,但它们类型不安全,可能导致野指针。
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void swap(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } int main() { int x = 5, y = 10; int* px = &x; int* py = &y; swap(px, py); // x 和 y 的值现在是 10 和 5 cout << x << " " << y << endl; return 0; }
类型安全
引用在编译时强制执行类型安全。如果试图对引用变量进行无效的访问(例如对 int 引用写入浮点数),编译器会报错。
另一方面,指针类型不安全。它们可以指向任何内存地址,即使该地址包含不同类型的对象。这可能会导致未定义的行为和运行时错误。
性能
一般情况下,引用传递比指针传递更快、更有效。由于引用是一种别名,因此它不会创建额外的内存分配,而指针需要存储变量地址,这需要额外的空间和间接访问。
实战案例
考虑一个需要将一个字符串列表的元素转换为大写字母的函数。
void toUpper(vector<string>& strList) { for (string& str : strList) { for (char& c : str) { c = toupper(c); } } }
在这种情况下,引用传递是首选,因为它类型安全并且比指针传递更有效率。函数可以直接修改实参,从而消除创建副本的开销。
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