C++FAQ

Q: 參數是如何傳遞到function的?

A: 在C++當中有二種方式，一種是by value，一種是by reference。By value表示被呼叫者的stack會產生一份原參數的複製品，任何在此複製品上的動作都不會影響到原本function的參數。而by reference代表東西的位置會被傳遞(reference握有某個東西位置，但它表現得像是它自己就是那東西)，所以被呼叫者可以直接更動最原始被傳進來的那個東西。

Q: 那麼所謂的"pass by pointer"是什麼?

A: 沒有這種東西，這是一種錯誤的概念。一個指標就是握有某個記憶體位置。你可以傳遞一個指標變數到一個function中，但這個指標變數是"pass by value"的。你可以簡單的說，如果一個function prototype的參數是有'&'的，那麼它就是pass by reference，否則就是pass by value。

Q: 我可以看些例子嗎?

A: 可以，下面是幾個例子:

第一個例子是一個整數由pass by value傳遞到function foo()中，並且將它們變大。由於一份複製品會產生，所以變大不會影響原本的變數，所以程式會輸出0 1 0。

void foo(int i)
{
  i++;
  cout << i << endl;
}

int main()
{
  int i = 0;

  cout << i << endl;
  foo(i);
  cout << i << endl;

  return 0;
} 

由於pass by value需要建立一個複製品，所以當你在傳遞東西時，如果它是個class或是struct的話，它們必須提供copy constructor才行，因為這樣才能讓function去做複製品。

下面這個例子在foo() function中使用了pass by reference，它可以真的去改變原始的參數，所以它會輸出 0 1 1 。

void foo(int &i)
{
  i++;
  cout << i << endl;
}

int main()
{
  int i = 0;

  cout << i << endl;
  foo(i);
  cout << i << endl;

  return 0;
} 

你也可以將一個指向整數的指標(即一個位置)傳遞到foo()中。指標的傳遞是pass by value (這代表如果你在foo()當中改變pointer的話不會影響在main當中的pointer值)，但是由於這複製品亦是main當中數值的位置，所以我們可以直接改變該數。這個程式也會輸出0 1 1。

void foo(int *i)
{
  (*i)++;
  cout << *i << endl;
}

int main()
{
  int i = 0;

  cout << i << endl;
  foo(&i);
  cout << i << endl;

  return 0;
} 

當function以指標為參數時，有可能發生別人將NULL pointer傳進來的情況(各種理由都有可能)，所以你最好逼免掉這樣的bug。

假設，你想要傳遞一個指標某個buffer的指標，並且希望該function(重新)為它配置記憶體空間，並且將此buffer填滿，就像這樣:

// 這程式是"錯的"
void foo(byte *buffer)
{
  // delete the previous buffer
  if(buffer != NULL)
  delete [] buffer;

  // allocate new memory
  buffer = new byte[2];

  // fill the memory
  buffer[0] = 0;
  buffer[1] = 1;
}

int main()
{
  byte * buffer = NULL;

  foo(buffer);

  delete [] buffer;

  return 0;
} 

這將會造成錯誤，就如同前面所解釋的，由於傳遞指標是pass by value，一份指標複製品會產生，當function return回到main之後，main當中的指標仍舊會是指向原本的位置，和呼叫foo()之前一樣 (在這個例子中就是NULL)。要做到你想做的事，你必須在傳遞指標時 (即buffer的起始位置)，使用pass by referene。

// 這是修正後正確的程式
void foo(byte* &buffer)
{
  // delete the previous buffer
  if(buffer != NULL)
   delete [] buffer;

  // allocate new memory
  buffer = new byte[2];

  // fill the memory
  buffer[0] = 0;
  buffer[1] = 1;
}

int main()
{
  byte * buffer = NULL;

  foo(buffer);

  delete [] buffer;

  return 0;
} 

這可以保證在foo()中更改指向byte陣列的指標，可以真的更動到main當中的指標值。