C++学习笔记（二）——交换函数（swap）

此次咱们要透过一个简单的函数swap深刻理解函数传参的本质以及在C++中如何选择传参方式。

先来看第一段程序：

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

经过main函数的调用，咱们发现x,y并未实现交换：

int main()
{
    int x = 1;
    int y = 37;

    swap(x, y);

    cout << x << ":" << y << endl;
    return 0;
}

缘由是整形x和y在函数swap内为按值传递，按值传递时，函数不会访问当前调用的实参。函数处理的值是它本地的拷贝，这些拷贝被存储在运行栈中，所以改变这些值不会影响实参的值。一旦函数结束了，函数的活动记录将从栈中弹出，这些局部值也就消失了。

在按值传递的状况下，实参的内容没有被改变。这意味着程序员在函数调用时无需保存和恢复实参的值。若是没有按值传递机制，那么每一个没有被声明为const 的参数就可能会随每次函数调用而被改变。按值传递的危害最小，须要用户作的工做也最少。毫无疑问，按值传递是参数传递合理的缺省机制。

另外，若是做为实参的变量是一个大型类的对象，分配并拷贝到栈中的时间和空间开销每每过大。

要实现swap函数的效果，咱们应如何处理呢？第一个可行的作法是将形参声明成指针：

void pswap(int *x, int *y) {
    int temp = *y;
    *y = *x;
    *x = temp;
}

 

在pswap函数中，因为传递的是两个变量的内存地址（指针）使得咱们能够直接操做对应的值。实际上这里仍是存在按值传递的问题，只是由原先的整形传递变成了指针传递。咱们能够修改指针指向的内存却依然没法修改指针自己。第二个可行的作法是想形参声明为指针的引用：

void prswap(int *&x, int *&y) {
    int temp = *y;
    *y = *x;
    *x = temp;
}

void prswap(int *&x, int *&y) {
    int *temp = y;
    y = x;
    x = temp;
}

 

请注意，同一个函数原型下我提供了两种函数定义。可不管哪种，在实参传递的阶段都不会发生按值传递的问题。那么两种定义到底哪种更知足咱们需求：

（1）交换内存中的值

（2）交换指针地址

若是单独考虑本文的需求，第一种方法更知足。可是，若是咱们须要交换的是一个大型类对象，第二种的效率则更高。

总结：内存管理是C++学习的一个难点，初学者每每不容易掌握。但越是如此就越能体现一个开发者的语言内功。