C++ 通过引用传递静态数组和动态数组

Question

为了完全理解指针、值和引用的工作原理，我正在编写一个基本的 C++ 程序，它试图篡改一些静态和动态数组并准确理解它们应该如何传递。

首先，我生成一个包含 3 个元素的静态数组。然后我将它传递给一个修改所有元素的函数。然后，我将它传递给签名略有不同的另一个函数，但也可以更改数组的值。

接下来我生成一个动态大小的数组，通过引用将它传递给一个函数，这样这个动态大小的数组中的所有值都可以更改。

代码如下:

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void changeIndexStaticArrayMethod1(int* stat);
void changeIndexStaticArrayMethod2(int (&stat)[3]);
void changeIndexDynamicArrayMethod1(int* dyn, int size);

int main() {
    const int MAX = 3;
    int arr[MAX] = { 1,2,3 };

    changeIndexStaticArrayMethod1(arr);
    cout << arr[0] << endl;
    cout << arr[1] << endl;
    cout << arr[2] << endl;
    cout << endl;
    changeIndexStaticArrayMethod2(arr);
    cout << arr[0] << endl;
    cout << arr[1] << endl;
    cout << arr[2] << endl;

    int SIZE;
    cout << "Please choose a size for the array" << endl;
    cin >> SIZE;

    int *ne = new int[SIZE];
    //Build array
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        ne[i] = i;
    }

    changeIndexDynamicArrayMethod1(ne, SIZE);
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        cout << "ne[" << i << "] = " << ne[i] << endl;
    }


    //To hang program
    cin >> SIZE;

    delete[] arr;
    delete[] ne;
    return 0;
}

void changeIndexStaticArrayMethod1(int* stat) {
    stat[0] = 10;
    stat[1] = 20;
    stat[2] = 30;
}

void changeIndexStaticArrayMethod2(int (&stat)[3]) {
    stat[0] = 40;
    stat[1] = 50;
    stat[2] = 60;
}

void changeIndexDynamicArrayMethod1(int* dyn, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        dyn[i] = i * 10;
    }
}

上面的所有代码都按照我想要的方式工作，我只是有几个关于为什么的问题(我在其他 SO 问题上发现的一些通过引用传递数组的方法)。

• 在 changeIndexStaticArrayMethod1() 和 changeIndexDynamicArrayMethod1() 函数中，为什么我们可以对我们的数组使用取消引用 * 运算符作为引用？我的下意识 react 是将其视为实际上按值传递数组，因为它是取消引用运算符。我知道对于数组，它与使用变量有很大不同，而且，为什么以下不适用于单个 int 变量:

  void changeStaticNumber(int* num){ 数 = 100；

如果我们使用 &num 而不是 int* num 显然上面的方法会起作用，显然我不完全理解指针和数组之间的关系，但我不能弄清楚为什么当我们通过引用传递数组时，int* staticArray 没问题。

对于我遇到的这些问题的任何解释将不胜感激。谢谢。

Answer 1

why are we able to use the dereference * operator for our array as reference?

C 中的 * 有很多含义。它可以表示一元间接(“内容”)运算符，可以表示二进制乘法运算符，也可以表示指针声明。 int* stat 是一个指针声明。

由于您没有使用 * 取消引用该函数内指针的内容，所以我不太确定您在问什么。

当您在 main() 中获取数组的数组名称时，它“衰减”为指向第一个元素的指针。所以这些函数的作用是按值获取指针。如果您通过键入 *stat = something; 取消引用指针，您将访问 main 中的实际数组。

如果你做一些奇怪的事情，比如改变指针本身，例如 stat++;，那么它不会影响 main 中使用的地址。您按值传递了指针本身，因此指针是本地拷贝。

My knee jerk reaction is seeing that as practically passing the array in by values since it is the dereference operator.

在 C 或 C++ 中，如果不使用肮脏的技巧(将它们存储在结构或类中)，就无法真正按值传递数组。例如，如果您的函数被编写为 void changeIndexStaticArrayMethod1(int stat[3])，它仍然会为您提供指向第一个元素的指针。它不会按值传递数组，因为语法可能会让您相信。

why will the following not work for single int variables:

void changeStaticNumber(int* num){ num = 100; }

因为 num 是指针本身，而不是它的内容。为了编写这样的代码，您可以通过引用传递变量 int& num。在背后，这实际上与传递指针是一回事，只是使用了简化的语法。

要更好地理解指针和数组之间的关系，请从阅读整章开始:http://c-faq.com/aryptr/index.html (C 和 C++ 在指针方面是相同的)。