按引用传递 vs 指针参数

Question

按引用传递 vs 指针参数

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可能重复：
FAQ: 如何在C++中将对象传递给函数？
指针 vs 引用大家好，在c/c++中，我们可以通过引用调用或传递对象的指针来传递对象。例如：我想创建一个函数，它将以字符串向量为输入，并输出包含每个字符串某些值的映射。该函数的返回值是bool，表示成功或失败。 函数（通过引用调用）

bool calculateSomeValue( vector<string> input, map<string, double>& result)
{
//// bla bla bla
return true/false;
}

函数（使用指针）

bool calculateSomeValue( vector<string> input, map<string, double>* result)
{
//// bla bla bla
return true/false;
}

哪个更好？有人对这两个选项的优缺点有什么想法吗？

提前感谢。

- user619237

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指向引用的指针？有趣...... @user619237：在StackOverflow上搜索“指针与引用”的区别，你会得到比你想要的更多的答案。:] - user541686

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https://dev59.com/OHVD5IYBdhLWcg3wBm1g - sinek

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你甚至不需要搜索，只需看一下右侧的“相关”部分 :) - sinek

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使用异常可以使您正确地使用函数的返回值，以便，哦，我不知道，返回一个值。 - GManNickG

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@GMan：谁说这里的bool是成功/失败指示器（编辑：好吧，问题还是）-它可能很容易成为结果信息的某个部分，例如结果集是否包含inf或nan数字；-P。无论如何，有许多时候一个函数应该影响许多变量，在这种情况下，您要么开始创建愚蠢的小元组（在C++0x中变得更容易），痛苦的特定结构，或者具有多个非const按引用或指针传递的参数，但您无法将它们清洁地打包到结果中。 - Tony Delroy

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7个回答

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如果参数不是可选的，我发现许多C++开发人员更喜欢通过引用传递。然而，许多人仅出于视觉提示而选择通过指针传递。这有点像C语言的遗留问题，在处理引用和指针的混合使用时会逐渐消失。

你可以假设引用不为空，但不能对指针做出同样的假设。在这种情况下，你需要引入前置条件支架/检查，以确保上游没有认为该参数是可选的——如果你是防御性编程的话。

个人而言，我更喜欢通过引用传递，并使用描述性的方法/函数/变量名称（如果只详细说明标签，则人们必须更频繁地查看文档）。这可以保持程序意图清晰，并避免额外的书面检查。get*或update*可能比calculate*更明显。

使用引用是一致的、定义良好的，并且产生更简单的程序，因为你不需要处理混合变量/参数类型。

在这种情况下，你选择哪种方式并不会有显著的差异，只要在使用中保持一致即可。我使用的另一个提示是将修改后的参数放在同一位置。具体来说，它们位于常量参数之前。

- justin

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bool calculateSomeValue( vector<string> input, map<string, double>&* result)

指向引用的指针？这甚至无法编译。第一个是正确的，只有正确的才是最好的！

struct A {};

void f(A & *a) {}

编译出现错误：

prog.cpp:7: error: 无法声明指向 'struct A&' 的指针

Ideone 示例: http://www.ideone.com/8PJA5

- Nawaz

0

最佳解决方案并不存在。它因情况而异。

例如，在某些情况下，下一个可能更好：

map<string, double> calculateSomeValue( const vector<string> &input )
{
  map<string, double> res;
// do something with input to form the output
  return res;
}

但是，如果可以的话，请使用标准算法

- BЈовић

返回值通常是一个不错的选择，但在 OP 的例子中，返回类型是 void 而不是 bool，因此您仍然需要有一种方法来返回其他值。 - Michael Aaron Safyan

@Michael 在 OP 的例子中，返回值的类型是 bool，我不确定我理解你的评论。你能澄清一下吗？ - BЈовић

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我想说的是，当指针/引用的返回类型为void时，使用返回值作为结果（而不是传递一个引用或指针来写入结果）是一种等效的替代方法。在这种情况下，如果返回值已经用于其他用途，则必须使用输出参数或创建一个封装对象，其中包含要返回的所有信息。 - Michael Aaron Safyan

@Michael，就像你所说的：这只是一种风格问题。而我所说的是：并非所有情况都适用同一种方法。 - BЈовић

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你的第二个代码示例似乎有误，因为你试图接受一个指向引用的指针，这应该无法编译。

按引用传递和按指针传递具有同样的效率（如果我理解正确的话，引用本质上是自动创建的指针，然后无缝地进行了解引用），但是按引用传递更安全：

你不能有一个空引用。
你不能改变所引用的地址，而指针则允许你这样做。

有些人喜欢显式指针语法，以明确表明它是传递给对象的指针（因为你必须进行解引用）。

- Andrew Marshall

@Andrew：我曾经说过“你不能有一个空引用”，几乎因此被打死，因为(int&)(*(int*)NULL)在技术上是一个空引用。我同意你所说的话，但只是提醒你，人们可能会对这句话感到惊慌失措。 :) - user541686

@Mehrdad：这是一个错误的反驳，因为解引用空指针会导致未定义的行为。换句话说，如果我有一个函数 void f(int& i)，我知道 i 总是引用一个 int。如果你说，“i 可能不是，传递 *((int*)0)”（顺便说一下，最后的强制转换到 int& 是多余的），那么你已经失败了，因为在该表达式求值之后，你不能假设任何程序行为（你不能访问 f 内部的 i，因为“调用函数”是没有意义的）。换句话说，由于 UB，术语“引用”是无意义的，不能说是空的。 - GManNickG

@GMan：我同意这是一次糟糕的异常查找尝试，但请参考此线程，这是一个针对我的例子。:\ - user541686

哈哈，我想我会在发出另外二十条评论之前停下来...现在已经过了我的睡觉时间。xD 谢谢你的讨论！ - user541686

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是的，这是一个不幸的权衡；在调用时明确指定并确保它不会为NULL。如果有一种明确的引用调用语法可以提供这样的保证，那就太好了。另一方面，引用会改变解除引用的位置。检查输入是否非NULL可以使错误更接近传递NULL指针的调用站点发生。 - Michael Aaron Safyan

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我假设第二个是只通过点而不是指向引用的指针。

两者之间的选择只是风格和品味的问题。这两行的编译结果可能是相同的。

通常对于输出参数，C++风格指南建议使用指针。

- shoosh

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唯一需要使用引用的时候是在实现需要它们的标准运算符时。

然而，在此之外，指针应始终优先于引用用于任何应用程序方法。

用户对象通常存储在指针中，智能或其他。当对象按需创建时，对引用的限制始终有效，这使得引用参数难以使用，因为需要进行笨拙的操作来传递值。referenceFunc((*pObj));
通过引用传递是尝试实现契约范例的廉价替代品。C++不支持该功能。
所有对传递的引用的(*somePtr)操作都意味着你最终会得到空指针进行调试，只是更加模糊，因为空指针看起来不像指针。
更不用说维护问题了，当程序员无法通过简单的检查确定哪些函数参数可能会更改时。

- Chris Becke

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可以查看英文原文，
原文链接

- Michael Aaron Safyan · Accepted Answer

这是一个风格问题。在谷歌（参见Google C++ 风格指南），以下写法更受欢迎：

bool CalculateSomeValue(
    const vector<string>& input, map<string, double>* result);

这是因为使用指针需要在调用处显式使用取地址符号：

 CalculateSomeValue(input, &result);

与引用类型调用方式不同：

 CalculateSomeValue(input, result);

强制使用和号来修改参数，可以清楚地表示在调用点会发生什么。当使用引用时，需要查找每个函数的文档才能知道它是否有可能修改其输入参数。

然而，使用指针也有其缺点。特别是，使用指针意味着你将处理空指针的责任从调用者转移到函数中。也就是说，使用指针类型时，CalculateSomeValue需要检查 nullptr （或者需要明确说明它在调用者处要进行此检查），而使用引用类型是自说明的，清晰地表示需要非空引用。

对于这种特定情况，我个人强烈建议采用混合方法：

bool CalculateSomeValue(
   const std::vector<std::string>& input,
   Output<map<string, double>> result);

......其中Output<T>是由一个带有如下签名的函数创建的：

 template<typename T> Output<T> WriteTo(T& output_ref);

...并且Output<T>重载了操作符->、*等。这基本上强制调用端明确输入将被改变，因为需要：

 CalculateSomeValue(input, WriteTo(result));

...与以下的方式相反：

 CalculateSomeValue(input, result);

同时获得引用的非空语义/语法。