C++編程中將參考型別作為函數參數的方法指南_C 語言

有了變數名，為什麼還需要一個別名呢？C++之所以增加參考型別， 主要是把它作為函數參數，以擴充函數傳遞資料的功能。

到目前為止我們介紹過函數參數傳遞的兩種情況。

1) 將變數名作為實參和形參
這時傳給形參的是變數的值，傳遞是單向的。如果在執行函數期間形參的值發生變化，並不傳回給實參。因為在調用函數時，形參和實參不是同一個儲存單元。

【例】要求將變數i和j的值互換。下面的程式無法實現此要求。

#include <iostream>using namespace std;int main( ){  void swap(int,int); //函式宣告  int i=3,j=5;  swap(i,j); //調用函數swap  cout<<i<<" "<<j<<endl; //i和j的值未互換  return 0;}void swap(int a,int b) //企圖通過形參a和b的值互換,實現實參i和j的值互換{  int temp;  temp=a; //以下3行用來實現a和b的值互換  a=b;  b=temp;}

運行時輸出3 5i和j的值並未互換。

為瞭解決這個問題，採用傳遞變數地址的方法。

2) 傳遞變數的指標
形參是指標變數，實參是一個變數的地址，調用函數時，形參(指標變數)指向實參變數單元。程式見例6.19。

【例】使用指標變數作形參，實現兩個變數的值互換。

#include <iostream>using namespace std;int main( ){  void swap(int *,int *);  int i=3,j=5;  swap(&i,&j); //實參是變數的地址  cout<<i<<" "<<j<<endl; //i和j的值已互換  return 0;}void swap(int *p1,int *p2) //形參是指標變數{  int temp;  temp=*p1; //以下3行用來實現i和j的值互換  *p1=*p2;  *p2=temp;}

形參與實參的結合見圖示意。

這種虛實結合的方法仍然是“值傳遞”方式，只是實參的值是變數的地址而已。通過形參指標變數訪問主函數中的變數(i和j)，並改變它們的值。這樣就能得到正確結果，但是在概念上卻是兜了一個圈子，不那麼直截了當。

在Pascal語言中有“值形參”和“變數形參”(即var形參)，對應兩種不同的傳遞方式，前者採用值傳遞方式，後者採用地址傳遞方式。在C語言中，只有“值形參”而無“變數形參”，全部採用值傳遞方式。C++把引用型變數作為函數形參，就彌補了這個不足。

C++提供了向函數傳遞資料的第(3)種方法，即傳送變數的別名。

【例】利用“引用形參”實現兩個變數的值互換。

#include <iostream>using namespace std;int main( ){  void swap(int &,int &);  int i=3,j=5;  swap(i,j);  cout<<"i="<<i<<" "<<"j="<<j<<endl;  return 0;}void swap(int &a,int &b) //形參是參考型別{  int temp;  temp=a;  a=b;  b=temp;}

輸出結果為：

  i=5 j=3

在swap函數的形參表列中聲明a和b 是整型變數的引用。

實際上，在虛實結合時是把實參i的地址傳到形參a，使形參a的地址取實參i的地址，從而使a和i共用同一單元。同樣，將實參j的地址傳到形參b，使形參b的地址取實參j的地址，從而使b和j共用同一單元。這就是地址傳遞方式。為便於理解，可以通俗地說：把變數i的名字傳給引用變數a，使a成為i的別名。

請思考：這種傳遞方式和使用指標變數作形參時有何不同？可以發現：使用參考型別就不必在swap函數中聲明形參是指標變數。指標變數要另外開闢記憶體單元，其內容是地址。而引用變數不是一個獨立的變數，不單獨佔記憶體單元，在例中引用變數a和b的值的資料類型與實參相同，都是整型。
在main函數中調用swap函數時，實參不必用變數的地址(在變數名的前面加&)，而直接用變數名。系統向形參傳送的是實參的地址而不是實參的值。
這種傳遞方式相當於Pascal語言中的“變數形參”，顯然，這種用法比使用指標變數簡單､直觀､方便。使用變數的引用，可以部分代替指標的操作。有些過去只能用指標來處理的問題，現在可以用引用來代替，從而降低了程式設計的難度。

【例】對3個變數按由小到大的順序排序。

#include <iostream>using namespace std;int main( ){  void sort(int &,int &,int &); //函式宣告,形參是參考型別  int a,b,c; //a,b,c是需排序的變數  int a1,b1,c1; //a1,b1,c1最終的值是已排好序的數列  cout<<"Please enter 3 integers:";  cin>>a>>b>>c; //輸入a,b,c  a1=a;b1=b;c1=c;              sort(a1,b1,c1); //調用sort函數,以a1,b1,c1為實參  cout<<"sorted order is "<<a1<<" "<<b1<<" "<<c1<<endl; //此時a1,b1,c1已排好序  return 0;}void sort(int &i,int &j,int &k) //對i,j,k 3個數排序{  void change(int &,int &); //函式宣告,形參是參考型別  if (i>j) change (i,j); //使i<=j  if (i>k) change (i,k); //使i<=k  if (j>k) change (j,k); //使j<=k}void change (int &x,int &y) //使x和y互換{  int temp;  temp=x;  x=y;  y=temp;}

運行情況如下：

Please enter 3 integers：23 12 -345sorted order is -345 12 23

可以看到：這個程式很容易理解，不易出錯。由於在調用sort函數時虛實結合使形參i，j，k成為實參a1，b1，c1的引用，因此通過調用函數sort(a1, b1, c1)既實現了對i，j，k排序，也就同時實現了對a1，b1，c1排序。同樣，執行change (i, j)函數，可以實現對實參i和j的互換。

引用不僅可以用於變數，也可以用於對象。例如實參可以是一個對象名，在虛實結合時傳遞對象的起始地址。這會在以後介紹。

當看到&a這樣的形式時，怎樣區別是聲明引用變數還是取地址的操作呢？當&a的前面有類型符時(如int &a)，它必然是對引用的聲明;如果前面無類型符(如cout<<&a)，則是取變數的地址。