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C++通过引用传递数组

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能否通过引用传递数组？

 void foo(double& *bar)

看起来我的编译器不支持。为什么？传递数组的正确方式是什么？或者有没有解决方法？我有一个应该被修改并且之后要检索的数组参数，这是我的方法的输入，另外，我可以将此数组作为类成员，这样也可以工作，但对于代码的其他部分有很多缺点（我想避免）。

谢谢和问候。

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请查看顺时针螺旋法则。 - Some programmer dude
1
你考虑过使用 std::vector 或类似的容器吗？ - moooeeeep
2
如果大小是动态/未知的，那么std::vector显然更优越，但在大小始终相同的情况下，使用std::array会更好，因为它可以解决语法上的丑陋问题，同时也赋予了值语义。 - underscore_d
请查看 https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/reference_wrapper。 - sdevikar
为什么不直接使用 void foo(double bar[ ])？如果您愿意，也可以提供数组的长度，如 void foo(double bar[2])。除非需要避免复制构造函数，否则对于复杂类型来说这是可行的。 - ultimate cause
@ultimatecause 这并没有声明/传递一个数组参数，只是一个指向第一个元素的指针。包括大小也没有任何区别；它会被丢弃。即使它按照你的想法工作，你也不会通过引用而是通过值传递，这是浪费和无意义的。 - underscore_d
7个回答
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实际上，只能通过引用传递数组：

void foo(double (&bar)[10])
{
}

这可以防止你做一些像以下这样的事情：

double arr[20];
foo(arr); // won't compile

为了能够将任意大小的数组传递给foo，请将其制作成模板，并在编译时捕获数组的大小：
template<typename T, size_t N>
void foo(T (&bar)[N])
{
    // use N here
}

你应该认真考虑使用 std::vector，或者如果你有支持c++11的编译器，可以使用std::array。

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然而，一旦传递到 foo 函数中，数组会衰变成指针。不，它不会，因为你只能传递一个有10个元素的数组，你不需要更多关于大小的信息。再次强调，你不能将数组作为参数传递到 void foo( double*& ) 函数中；隐式转换的结果是一个右值，不能用来初始化非 const 引用。你必须使用 void foo( double *const & );。 - James Kanze
1
太好了 :) 这正是我要找的。在我的模板中，我使用了 void foo(T &bar[N]) - 但实际上这意味着“引用数组”，而不是“数组引用”。 - OLL
如果这样的函数已经存在，而你只有一个正确大小的std::vector，你该如何将向量的内容（可能通过std::vector::data()获得）转换为此数组类型？在类型参数中使用固定数组大小的语法是什么（即用于static_cast<>）？ - davidA
1
@meowsqueak，你不会这样做的，因为强制类型转换会导致未定义的行为，据我所知；我没有看到reinterpret_cast中允许将动态分配的数组（在分配后没有固有大小）视为具有固定大小的自动数组。此外，这是错误的问题：正确的问题应该是“如何重构我的代码以适用于两种类型的容器？”，答案是模板和迭代器/范围，或者由于您说大小是固定的，一个只接受数据指针/引用并硬编码大小的函数（如果大小可能变化，则使用数据/大小适配器，例如span）。 - underscore_d
为什么不直接使用void foo(double bar[ ])? 如果您愿意，也可以提供数组的长度，如void foo(double bar[2])。除非需要避免复制构造函数，否则对于复杂类型来说这是必要的。 - ultimate cause
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可以，但是当引用进行参数匹配时，隐式将数组转换为指针是不自动进行的，因此您需要像这样使用：

void foo( double (&array)[42] );
或者
void foo( double (&array)[] );

需要注意的是，在匹配类型时，double [42] 和 double [] 是不同的类型。如果你有一个未知维度的数组，它将与第二个匹配，但不会与第一个匹配；如果你有一个有42个元素的数组，它将与第一个匹配，但不会与第二个匹配（后者在我看来非常违反直觉）。

在第二种情况中，你还必须传递维度，因为一旦进入函数，就没有办法恢复它。

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第二个对我来说无法编译。 - jrok
对我来说也一样。我不知道是由于编译器错误还是因为我忽略了标准中的某些内容。我实际上从未想过要这样做。（如果维度是模板参数，则第一个选项非常有用，因为编译器会为您计算出正确的维度。） - James Kanze
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我认为第二个例子不符合C++标准要求。顺便提一下，它无法在GCC 4.8或Clang 3.4编译通过。我认为需要一个带模板的大小。 - Ricky65
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@Ricky65 是的，确实如此。我不知道为什么。对于不完整类型的引用通常允许作为函数参数。（当然，在这种情况下，当类型完成时会发生变化：double []和double [42]是两种不同的类型。因此，你只能传递一个长度未知的数组，例如extern double d[];或类似的方式。这严重限制了它的可用性。） - James Kanze
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也许应该修正这个答案以反映这一点？ - CoffeeTableEspresso
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是的，std::vector 通常是最好的解决方案。但也有例外情况。 - James Kanze
1
从C++ 20开始，std::span会更可取，如果不需要数组的增长，它比std::vector更灵活。 - undefined
6

如果您只想修改元素：

void foo(double *bar);

足够了。

如果您想修改地址以使用（例如：realloc），但对于数组不起作用：

void foo(double *&bar);

这是正确的表单。

5
除了您无法将数组传递给后者之外，他问的是关于数组而不是指针的。 - James Kanze
@JamesKanze: 对的。第二种情况在堆栈上的数组上不起作用，在这种情况下，他应该使用第一种形式。 - Naszta
8
第二种情况对于数组是行不通的，只有当你有实际的指针类型变量时才能起作用。 - James Kanze
4

这里，Erik解释了所有以引用方式传递数组的方法：https://dev59.com/02025IYBdhLWcg3w6aUX#5724184。

同样地，你可以像这样创建一个数组引用变量：

int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int(&arr2)[5] = arr1;
2
就像其他答案所说的一样，在*后面加上&。
这带出了一个有趣的点，有时可能会令人困惑：类型应该从右向左阅读。例如，这是（从最右边的*开始）指向int的常量指针。
int * const *x;

你所写的内容因此将成为指向引用的指针，这是不可能的。
改变顺序仍然无法让他传递一个数组。它需要一个实际的指针对象，而不是转换的结果。 - James Kanze
2

8.3.5.8 如果参数的类型包括形式为“指向未知界限的T数组的指针”或“未知边界的T数组的引用”的类型，则程序不良形式

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