python - std::reference_wrapper 是否类似于 python 的传递对象引用？

Question

在学习 Python 的过程中，我读到了:

Arguments are neither “passed-by-reference“ nor “passed-by-value“. They are “passed-by-object-reference”.

我试图从 C++ 的角度理解和比较它。

在 Python 中传递参数的行为与在 C++ 中作为 std::reference_wrapper 传递参数的行为相同吗？

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这个类比在行为和预期用例方面是否成立？

Answer 1

简短回答:否，std::reference_wrapper<T>不会那样做，因为 C++ 和 Python 之间的区别(在实践中)是诸如“什么在堆上”和“什么类型是不可变的”之类的问题。

在 Python 中，一切都在堆上。数字、字符串和指针是不可变的。你不能有指向变量的指针。 Python 是按值传递的，就像几乎所有现代语言一样。

在 C++ 中，您可以选择堆上的内容。几乎任何东西都可以修改。您可以拥有指向变量的指针、指向对象内部的指针，并且可以通过复制它们来传递大型数据结构。 C++ 主要是按值传递，就像几乎所有现代语言一样，除了您可以将某些参数标记为按引用传递。

按值传递，该死!

老实说，人们把事情搞得比实际情况更复杂。简单地说“按值传递”或“按引用传递”的问题在于，我们对“值”和“引用”的直观理解与此处使用它们的技术方式不符。

这是 Python 是按值传递的明确证据:

def func(x):
    x = [4, 5, 5]
def func2():
    y = [1, 2, 3]
    func(y)
    print(y) # prints [1, 2, 3]

令人困惑的部分是初学者会认为 [1, 2, 3]是值，但有经验的 Python 用户会意识到 [1, 2, 3]是对象的内容，然后指向该对象的指针 将(按值)传递给函数。这是初学者绊倒的地方:

def func(x):
    x[:] = [4, 5, 6]
def func2():
    y = [1, 2, 3]
    func(y)
    print(y) # prints [4, 5, 6]

我认为这是 x 的明显证据和 y是指向同一个对象的指针。我们知道 x不是对 y 的引用, 因为为 x 分配了一个新值不影响 y .它在 C 中的工作方式相同，但出于某种原因，人们不那么困惑。

void func(int *x) {
    x[0] = 4; x[1] = 5; x[2] = 6;
}
void func2() {
    int y[3] = {1, 2, 3};
    func(y);
    printf("%d, %d, %d\n", y[0], y[1], y[2]);
}

相同的讨论在 Java 社区中进行了下去，得出了相同的结论。在 Java 中，对象类型的变量包含指针。这些指针按值传递。 Java 函数是按值传递的。参见 Java is Pass-by-Value, Dammit!或 Is Java “pass-by-reference” or “pass-by-value”?

“按对象值传递”对于不了解指针是什么并认为 Python 没有指针的人来说是一个不必要的术语，因为它称它们为“引用”。 Java 做了明智的事情，实际上在 Java 规范中称它们为指针。

关于 Python 的另一个令人困惑的部分是因为像 6.28 或 "Hello, World!" 这样的对象是不可变的，您无法区分按值传递对象内容和按值传递指针。 (CPython 只是一种实现。)

什么是std::reference_wrapper<T>为了？

这里发生的唯一有趣的事情是 C++ 有两种类型的指针。有些指针称为“指针”，有些称为“引用”。它们是相同的基本概念，表达方式不同。 std::reference_wrapper<T>的目的|是做一些类似于 C++ 引用但可以重新分配的东西。或者，如果您愿意，也可以是类似于 C++ 指针但不能为 NULL 的东西。最后，它在概念上仍然是一个指针，即使你称它为引用。或者它在概念上仍然是一个引用，即使它的行为并不完全像 T&。 .

就像在 Python 或 Java 中一样，您有指向对象的指针，即使您决定将它们称为引用。