c++ - 有人可以解释在 C++ 中通过指针传递和通过引用传递的目的是什么吗？

Question

我只是不明白为什么我应该使用它们而不是变量。

例如，有人可以解释为什么这不起作用吗:

void swap(int x, int y) {
  int z = x;
  x = y;
  y = z;
}

int main() {
  int x, y;
  x = 5, y = 4;
  swap(x, y);
  cout << x << " " << y;
}

但是这样做:

void swap(int *x, int *y) {
  int z = *x;
  *x = *y;
  *y = z;
}

int main() {
  int x, y;
  x = 5, y = 4;
  swap(&x, &y);
  cout << x << " " << y;
}

Answer 1

在您提供的第一个示例中，您按值传递参数，这会在内存中创建变量的拷贝，并且该函数会在该拷贝上运行。这意味着 x 和 y 的原始值不会被修改，只有它们的拷贝才会被修改。当函数结束时，拷贝被销毁，原始值保持不变。

在第二个示例中，您传入了一个指针，该指针只是“指向”存储变量 x 和 y 的内存。当您取消引用(* 运算符)指针时，您可以像使用任何其他变量一样使用该变量，这意味着:

*x = *y;

您实际上是将内存地址 x 处的变量设置为内存地址 y 处变量的值。与第一个代码片段不同，这会全局更改变量的值。

简而言之，按值传递会创建 x 的拷贝供您使用。函数完成后 x 被销毁，原始 x 变量保持不变。通过指针或引用传递意味着您传递存储 x 的位置，然后访问 x 变量。当函数结束时，x 保持修改状态。

它们为什么存在？
简而言之，将指针传递给大型对象很有用，因为创建具有大量内存占用的类或结构的拷贝非常慢。

什么时候应该按值传递
当您只是想要数据的拷贝而不是修改原始数据时，通常是因为修改原始数据是不必要的或对应用程序有害。

什么时候应该通过引用传递
当您想在函数内修改变量的原始值时。

什么时候应该使用指针？
当您想修改内存中的变量或将一个全新的变量分配给该内存地址时。