如果C语言不支持通过引用传递变量,为什么这样做呢?

#include <stdio.h>

void f(int *j) {
  (*j)++;
}

int main() {
  int i = 20;
  int *p = &i;
  f(p);
  printf("i = %d\n", i);

  return 0;
}

输出:

$ gcc -std=c99 test.c
$ a.exe
i = 21 

当前回答

因为你把指针的值传递给了方法然后对它进行解引用以得到所指向的整数。

其他回答

指针和引用是两个不同的东西。

有几件事我没有看到有人提到。

指针是某物的地址。指针可以像其他变量一样存储和复制。因此,它有一个大小。

引用应该被视为某个东西的别名。它没有大小,不能存储。它一定是指什么。不能为空或更改。好吧,有时候编译器需要将引用存储为指针,但这是实现细节。

有了引用,你就不会有指针的问题,比如所有权处理、空检查、使用时取消引用。

你所做的是传递值,而不是传递引用。 因为你正在将变量'p'的值发送给函数'f'(在main中为f(p);)

在C语言中,同样的程序通过引用传递看起来像,(!!这个程序给出了2个错误,因为C不支持引用传递)

#include <stdio.h>

void f(int &j) {    //j is reference variable to i same as int &j = i
  j++;
}

int main() {
  int i = 20;
  f(i);
  printf("i = %d\n", i);

  return 0;
}

输出:

3:12: error: expected ';', ',' or ')' before '&' token
             void f(int &j);
                        ^
9:3:  warning: implicit declaration of function 'f'
               f(a);
               ^

将指针称为引用(如Java和Javascript所做的)与引用传递(pass-by-reference)是完全不同的用法。C不支持引用传递。下面是重新编写的示例,以显示它不是真正地通过引用传递值,而是通过值传递指针。

#include <stdio.h>

void f(int *j) {
  int k = (*j) + 1;
  j = &k;
}

int main() {
  int i = 20;
  int *p = &i;
  f(p);
  printf("i = %d\n", i);
  printf("j = %d\n", *p);


  printf("i(ptr) = %p\n", &i);
  printf("j(ptr) = %p\n", p);


  return 0;
}

这是输出

i = 20
j = 20
i(ptr) = 0x7ffdfddeee1c
j(ptr) = 0x7ffdfddeee1c

如您所见,值保持不变,但更重要的是指针也没有改变。然而,c++允许通过引用传递。下面是通过c++编译器实现的相同示例,但在头文件中添加了&号,使其成为引用参数。

#include <stdio.h>

void f(int *&j) {   // note the & makes this a reference parameter.
                    // can't be done in C
  int k = (*j) + 1;
  j = &k;
}

int main() {
  int i = 20;
  int *p = &i;
  f(p);
  printf("i = %d\n", i);
  printf("j = %d\n", *p);


  printf("i(ptr) = %p\n", &i);
  printf("j(ptr) = %p\n", p);


  return 0;
}

这是输出

i = 20
j = 21
i(ptr) = 0x7ffcb8fc13fc
j(ptr) = 0x7ffcb8fc13d4

注意,我们可以改变实际的指针!

作为参考,The Dragon Book是一本关于编译器的经典计算机科学教科书。因为它是有史以来最受欢迎的编译器书籍(至少在我上大学的时候是这样,也许我错了),我猜绝大多数设计语言或编写编译器的人都是从这本书中学习的。本书的第一章非常清楚地解释了这些概念,并解释了为什么C语言只采用值传递。

在C语言中,为了通过引用传递,你使用了地址操作符&,它应该用于一个变量,但在你的例子中,因为你已经使用了指针变量p,你不需要在它前面加上地址操作符。如果你使用&i作为参数:f(&i),这将是正确的。

你也可以添加这个,来解引用p,看看这个值如何匹配i:

printf("p=%d \n",*p);

这不是引用传递,而是其他人所说的值传递。

C语言毫无例外地采用值传递。传递指针 作为参数并不意味着引用传递。

规则如下:

函数不能改变实际的参数值。

(以上引自《K&R》一书)


让我们试着看看函数的标量形参和指针形参之间的区别。

标量变量

这个简短的程序展示了使用标量变量的值传递。参数被称为形式参数,函数调用时的变量被称为实际参数。注意在函数中增加参数并不会改变变量。

#include <stdio.h>

void function(int param) {
    printf("I've received value %d\n", param);
    param++;
}

int main(void) {
    int variable = 111;

    function(variable);
    printf("variable %d\m", variable);
    return 0;
}

结果是

I've received value 111
variable=111

引用传递的错觉

我们稍微改变了这段代码。Param现在是一个指针。

#include <stdio.h>

void function2(int *param) {
    printf("I've received value %d\n", *param);
    (*param)++;
}

int main(void) {
    int variable = 111;

    function2(&variable);
    printf("variable %d\n", variable);
    return 0;
}

结果是

I've received value 111
variable=112

这使您相信参数是通过引用传递的。但事实并非如此。它通过值传递,参数值是一个地址。int类型的值增加了,这是副作用,使我们认为这是一个引用传递函数调用。

指针——按值传递

我们如何证明那个事实?好吧,也许我们可以尝试标量变量的第一个例子,但我们使用地址(指针)而不是标量。让我们看看这是否有帮助。

#include <stdio.h>

void function2(int *param) {
    printf("address param is pointing to %d\n", param);
    param = NULL;
}

int main(void) {
    int variable = 111;
    int *ptr = &variable;

    function2(ptr);
    printf("address ptr is pointing to %d\n", ptr);
    return 0;
}

结果将是两个地址相等(不要担心确切的值)。

结果示例:

address param is pointing to -1846583468
address ptr   is pointing to -1846583468

在我看来,这清楚地证明了指针是按值传递的。否则,函数调用后ptr将为NULL。