C語言：值傳遞，地址傳遞和引用傳遞（example：值交換）

於C語言中值傳遞、地址傳遞和引用傳遞的我我的理解。

經過一個例子：swap（交換兩個整型變量的值）來表現！

 1 #include <stdio.h>
 2 void swap1(int* a,int* b);
 3 void swap2(int& a,int& b);
 4 void swap3(int* a,int* b);
 5 
 6 void main(){
 7     printf("Hello World!\n");
 8     int a = 3;
 9     int b = 4;
10     printf("bef swap, add of a = %d\n",&a);
11     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
12     //swap(a,b);
13     swap1(&a,&b);
14     //swap2(a,b);
15     //swap3(&a,&b);
16     
17     printf("aft swap, add of a = %d\n",&a);
18     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
19 }
20 // pass by value
21 void swap(int a,int b){
22     int temp = a;
23     a = b;
24     b = temp;
25 }
26 // pass by address
27 void swap1(int* a,int *b){
28     int temp = *a;
29     *a = *b;
30     *b = temp;
31 }
32 // pass by reference
33 void swap2(int& a,int& b){
34     int temp = a;
35     a = b;
36     b = temp;
37 }
38 // pass by value ?
39 void swap3(int* a,int *b){
40     int* temp = a;
41     a = b;
42     b = temp;
43 }

上面的函數，四個swap函數，輸出結果：

swap（a，b）：

swap1（a，b）：

 

swap2（a，b）：

 

swap3（a，b）：

 

咱們看到，真正起做用的是swap1和swap2.這兩個分別是地址傳遞和引用傳遞。swap是典型的值傳遞，swap3是什麼我後面會講。

分析！

0，值傳遞

　　這個比較簡單，實參a 本來指向地址 1638212，表明1638212這個地址的值是3。在swap函數中，實參a將值拷貝給形參a，形參a此時也在內存中擁有地址，地址= xxxx，值爲3，在全部的函數體內的操做，都是對 xxxx這個地址的操做，因此並不會影響實際參數的值。

1，地址傳遞

　　這個對於理不清指針是什麼的同窗來講比較難。在這裏咱們習慣把指針寫成int* a，int* b而不是int *a，int *b。咱們能夠這樣理解：指針是一種特殊的數據類型，若 int c = 5;int* a = &c;則a是一個指針變量，它的值是c的地址！星號「*」是一個取值操做，和號「&」是一個取址操做。因此此時單純看a和b都是一個整數，它們表示地址，進行取值操做以後就能夠獲得相應地址的值。函數接受兩個類型爲指針的變量，實際接受的是a和b，即兩個地址。因此如今分析函數體：

1 int temp = *a;//取出地址a的值，並賦值給整型變量temp
2 *a = *b;      //取出地址b的值，並將這個值賦給地址a指向的值
3 *b = temp;    //將temp的值賦給地址b所指向的值

　　所以，咱們看到，因爲函數傳入的是地址，而函數體內又對地址進行取值和賦值操做，因此相對應的地址的值發生了改變。可是地址並無實際改變，從函數的輸出來看，a的地址並不會改變。在C語言中，函數在運行的時候會對每一個變量分配內存地址，分配以後只要變量不被銷燬，這個地址不能改變。&a = &b；是沒法編譯經過的。

2，引用傳遞

　　這個理解起來更簡單，咱們這樣理解引用，引用是變量的一個別名，調用這個別名和調用這個變量是徹底同樣的。因此swap2的結果能夠解釋。值得注意的是，因爲引用時別名，因此引用並非一種數據類型，內存並不會給它單獨分配內存，而是直接調用它所引用的變量。這個與地址傳遞也就是指針是不同的（也就是說一個指針雖然指向一個變量，可是這個指針變量在內存中是有地址分配的），下面代碼進行驗證。

 1 void main(){
 2     printf("Hello World!\n");
 3     int a = 3;
 4     int b = 4;
 5     int* c = &a;//c是指向a的指針
 6     int& d = b;//d是b的引用，alias of b = d
 7     printf("val of a = %d\n",a);
 8     printf("add of a = %d\n",&a);
 9     printf("val of c = %d\n",c);
10     printf("add of c = %d\n",&c);
11     printf("val of b = %d\n",b);
12     printf("add of b = %d\n",&b);
13     printf("val of d = %d\n",d);
14     printf("add of d = %d\n",&d);
15 }

輸出結果：

咱們看到c的值是a的地址，c的地址是單獨分配的；而d的值是b的值，d的地址是b的地址！

4，關於swap3怎麼解釋。

我認爲swap3是一種值傳遞，若是咱們把int*徹底當作跟int一個級別的數據類型，那麼swap3和swap兩個函數是一摸同樣的。只不事後者傳入的是變量a，b的拷貝值，然後者傳入的是變量a，b的地址的拷貝值；前者不能反應在外部，後者也不能。

最後，咱們注意，對於應用，若是咱們有代碼：int a = 3; int& b = a;(b is an alias of a)b = 10;那麼咱們會發現a的值此時也變成了10。

可是在java中，若是咱們把java的引用簡單想象成這裏的引用，是有問題的。由於若是一個函數出入一個對象Person person = new Person（"ZHANG San"）,而在函數體內進行這個操做：person = new Person（"LI Si"）;那麼person的值並不能被改變，因此咱們說java的函數傳遞都是值傳遞。