C語言中傳值與傳指針的介紹與區別

前言

我們可能聽過C語言中的傳值和傳指針，在其他語言中，也有傳引用一說，那么他們到底有什么區別呢？如果你還不能準確地分辨，就該好好了解一下了。

傳值

我們在初學C語言的時候就被老師教過，下面的方式是無法交換a和b的值的：

#include<stdio.h>
void swap(int a,int b)
{
 int temp = a;
 a = b;
 b = temp;
 printf("swap a = %d,b = %d\n",a,b);
}
int main(void)
{
 int a = 10;
 int b = 20;
 printf("before swap:a = %d,b = %d\n",a,b);
 swap(a,b);
 printf("after swap:a = %d,b = %d\n",a,b);
 return 0;
}

運行結果如下：

before swap:a = 10,b = 20                                                                                                                                                                  
internal swap a = 20,b = 10                                                                                                                                                                
after  swap:a = 10,b = 20

可以看到，a和b的值最終并沒有被交換。開始時a，b的值為10,20，而最終還是同樣的值。

為什么呢？因為函數參數在傳遞的時候，都是傳原數據的副本，也就是說，swap內部使用的a和b只是最初始a和b的一個副本而已，所以無論在swap函數內部對a和b做任何改變，都不會影響初始的a和b的值。

正因如此，我們常常被告知，不要把直接把結構體直接作為參數，這樣效率會很低。由于結構體本身占用字節數較大，如果直接作為參數，那么將會產生一個較大的”副本“，如此一來，效率也就很低了。

我們再結合下面的圖來理解：

首先圖中方框中的上部分a和b代表了main函數中的a和b，即原始數據，而方框中的下部分a和b代表了函數的參數a和b，即原始數據的“副本”。（后面的圖都是如此，上部分代表原始值，下部分代表函數參數值）。

調用swap函數前后的情形如下：

由于在swap中永遠只是對a和b的副本進行操作，因此完全不影響原始的a和b的值。最終也不可能達到交換a和b的值的目的。

傳指針

那么為解決上面的問題，我們知道，需要傳指針。其代碼如下：

#include<stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
 int temp = *a;
 *a = *b;
 *b = temp;
 printf("swap a = %d,b = %d\n",*a,*b);
}
int main(void)
{
 int a = 10;
 int b = 20;
 printf("before swap:a = %d,b = %d\n",a,b);
 swap(&a,&b);
 printf("after swap:a = %d,b = %d\n",a,b);
 return 0;
}

運行結果：

before swap:a = 10,b = 20                                                                                                                                                                  
swap a = 20,b = 10                                                                                                                                                                         
after  swap:a = 20,b = 10

可以看到在這種情況下，a，b的值才是真正交換了。

為什么又有傳值，又有傳指針

看到這里，不知道你是否會疑惑，為什么給函數傳遞參數的時候，一會是傳值，一會是傳指針呢？為什么傳指針就能改變參數的值呢？實際上，C語言里，參數傳遞都是值傳遞！也就是說，你認為的傳指針也是傳值，只不過它的值是指針類型罷了。

我們再通過圖來理解前面為什么傳指針就可以交換a，b的值：

從圖中可以看出，雖然傳遞給函數的是指向a和b的指針的副本，但是它的副本同樣也是指向a和b，因此雖然不能改變指針的指向，但是能改變參數a和b指向的內容，即改變原始a和b的值。

再看傳指針

如果是為指針p申請一段內存，下面的代碼能達到目的嗎？

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void getMemery(int *p)
{
 /*申請1024個int大小*/
 p = malloc(sizeof(int)*1024);
 if(NULL == p)
 {
 printf("malloc failed\n");
 p = NULL;
 }
}
int main(void)
{
 int *p = NULL;
 getMemery(p);
 printf("address of p is %p\n",p);
 return 0;
}

通過前面的內容分析，肯定是達不到預期效果的。

 運行結果：

address of p is (nil)

這是為什么呢？我們還是利用前面所知來分析，由于傳遞給getMemory函數的參數都是一個副本，因此函數內的p也是外部p的一個副本，因此即便在函數內部，將p指向了一塊新申請的內存，仍然不會改變外面p的值，即p還是指向NULL。

如何修改呢？我們需要傳入p的地址，即指向int類型指針的指針。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void getMemery(int **p)
{
 /*申請1024個int大小*/
 *p = malloc(sizeof(int)*1024);
 if(NULL == *p)
 {
 printf("malloc failed\n");
 *p = NULL;
 }
}
int main(void)
{
 int *p = NULL;
 getMemery(&p);
 printf("address of p is %p\n",p);
 free(p);
 p = NULL;
 return 0;
}

運行結果如下：

address of p is 0x144f010

從運行結果可以看到，p的值被改變了。

可配合下面的圖進行理解：

總結

本文總結如下：

• 函數的形參都是原數據的“副本”，因此在函數內無法改變原數據
• 函數中參數都是傳值，傳指針本質上也是傳值
• 如果想要改變入參內容，則需要傳該入參的地址（指針和引用都是類似的作用），通過解引用修改其指向的內容
• 以上結論不限于C語言

思考

• 如何實現不借助第三個變量，交換兩個整數的值？
• 結合本文，理解C++/Java中所謂的傳引用

好了，以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對億速云的支持。

本文作者： 守望

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