C++中的按引用传递

Question

调用函数时传递给函数的是指针的副本，而不是原始数据。这意味着函数可以使用指针来访问和更改原始数据，从而影响调用函数的代码中的变量。

void foo(int &a,int &b)

当我写下

时

foo(p,q)

函数实际传递的是什么？它是p和q的地址吗？

- Bruce

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我假设你知道引用和指针之间的编程差异，对吧？你是在问它被编译成什么样子吗？ - J Teller

@Peter 那么，为什么不直接查看生成的代码呢？ - anon

我该如何做到这一点？我正在使用gcc编译器。 - Bruce

gcc -S 命令会给你一个汇编代码来查看。 - Martin Tilsted

@Peter 最简单的检查代码的方法是在调试器中运行它，例如 gdb，或者如果你想要一个图形界面，可以使用 Insight 或 DDD。 - anon

Answer 1

实际传递给函数的是引用。命名参数b成为参数对象q的同义词。

编译器可能实现的方式是，在调用之前，调用者将q的地址放在堆栈或寄存器中，调用方使用该值来影响所有对b的访问。但是，将其描述为“实际传递”指针可能会引起误解，因为参数传递是C++语言层面上的概念，在那个层面上，它与传递指针并不是相同的概念。例如，当你传递一个指针时，你可以传递一个空指针，但是当你传递一个引用时，你不能（有效地）传递空值。因此，说它们是同一件事情是错误的。

尽管如此，实现编译器的人可能会将其描述为“实际传递指针”，你知道他们的意思。举个例子，如果在调用约定中，char变量占据4字节的堆栈插槽，则他们可能会说编译器“实际上传递了int”。所以这取决于“实际上”的含义。

- Steve Jessop

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"这取决于“实际上”应该是什么意思" ... 政治家？ - Seth

Answer 2

其他答案提到了引用和指针之间的语义差异。

实际上，我曾经使用过的每个编译器都以相同的方式实现它们——传递引用实际上是在汇编级别传递指针。这并没有在任何标准中指定，但在实践中普遍存在。

这个问题之前在SO上出现过：指针和引用之间的低级差异是什么？

- Crashworks

Answer 3

实际上，它传递的是引用类型——有点像地址，但又不完全一样。实际地址应该是一个指针。引用比指针更弱，但可以说更安全。维基百科对指针和引用之间的区别有很好的描述。

- Carl Norum

Answer 4

你正在传递一个引用，它不是指针，也不是地址，但它很相似。

“引用”到底是什么并没有明确的定义。标准并没有规定处理引用的机制，只规定了使用引用的后果。通常情况下，它们会被实现为指针。

例如：

int foo(int& a, int& b) { a = b; }

// Usage
int x, y;
foo(x, y);

这可能会生成与以下代码相同的机器码：

int foo(int* a, int* b) { *a = *b; }

// Usage
int x, y;
foo(&x, &y);

但是这并不保证，两者并不等价（尽管它们提供类似的功能）。

当您获取引用的地址时，您将获得与其所引用的对象相同的地址。例如：

void foo(int& x) { std::cout << &x << std::endl; }

int y;
std::cout << &y << std::endl;
foo(); // This will print the same as above.

- Peter Alexander

Answer 5

传递引用的方式由编译器定义。无论如何，它们都被传递为int&，这是C++中的实际类型。请尝试以下代码：

int x = 10;
int& y = x;
x = 100;

你认为 y 的值是多少？引用不完全是指针，而是变量的别名。编译器应用于 int& 的相同机制也用于按引用传递的参数。

给定以下程序：

void byRef(int& x)
{
    return;
}

void byVal(int x)
{
    return;
}

void byPtr(int * x)
{
    return;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

    int x = 0;
    byRef(x);
    byVal(x);
    byPtr(&x);

    return 0;
}

byRef和byPtr调用生成的MSVC90汇编代码完全相同，如下所示：

lea eax, [x]
push eax
call byRef ;or byPtr
add esp, 4

- Anzurio