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C++函数传参的3种方式详解（值传递、引用传递和指针传递）

在 C++ 中，理解函数参数的传递方式是至关重要的，因为它直接影响到程序的性能、内存的使用以及函数对外部数据的操作能力。

C++ 提供了 3 种主要的参数传递方式：按值传递、按引用传递和按指针传递。每种方式有其特点和适用场景，选择合适的传递方式对于编写高效、易维护的代码至关重要。

C++按值传递

在按值传递方式中，函数接收参数的一个副本，在函数内部对参数进行任何修改都不会影响到原始数据。

按值传递的这种方式简单且安全，特别是对于基本数据类型（如 int、char 等），因为它避免了外部数据的无意修改。

下面实例演示了参数的按值传递： 
void increment(int value) {
    value += 1; // 只修改副本
}
int main() {
    int a = 5;
    increment(a);
    // a 仍然是 5
}

C++引用传递

不同于按值传递，引用传递允许函数直接操作外部变量。这意味着在函数内部对参数进行的任何修改都会反映到原始数据上。

引用传递在需要修改传入数据或传递大型对象而又不想产生额外拷贝成本时非常有用。

下面实例演示了普通引用的传参方式： 
void increment(int& value) {
    value += 1; // 直接修改原始数据
}
int main() {
    int a = 5;
    increment(a);
    // a 现在是 6
}

C++11 标准新引入了一种引用类型，叫做右值引用，用于绑定即将销毁的对象（即“右值”），从而允许从原始对象中“移动”资源，而非复制。

右值引用也可以传递参数，非常适合传递临时对象或需要转移所有权的大型数据结构，因为它减少了不必要的数据复制，提高了程序效率。

下面实例演示了右值引用的传参方式： 
void process(std::vector<int>&& data) {
    std::vector<int> local_data = std::move(data); // 从data移动数据到local_data，data 现在为空
}
int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};
    process(std::move(vec)); // vec现在为空，其内容已经被移动到process中的local_data，vec不再含有原来的元素
}
通过使用右值引用和 std::move，process() 函数接收一个将要被销毁的 vector，并通过移动语义取得其资源，避免了数据的复制。这种传递方式特别适用于函数需要取得数据所有权并且不再需要原数据的场景。

C++按指针传递

按指针传递与按引用传递类似，允许函数访问并修改外部数据。不同之处在于，使用指针明确地表达了内存地址的概念。

指针传递的这种方式在与旧的 C语言代码互操作或者需要处理 NULL 指针（即不指向任何对象）的情况下特别有用。

下面实例演示了按指针传递参数： 
void increment(int* value) {
    if (value) { // 检查指针非空
        *value += 1; // 修改指向的值
    }
}

int main() {
    int a = 5;
    increment(&a);
    // a 现在是 6
}

C++传参方式的选择


函数传递方式的总结如下表所示。

表：函数传递方式的总结
比较项 按值传递 按引用传递 按右值引用传递 按指针传递
参数复制 需要复制实参 不需要复制实参 不需要复制实参 不需要复制实参（复制指针）
内存消耗 可能较大（取决于实参的大小） 较小（只传递引用） 较小（避免数据复制） 较小（只传递指针大小）
函数内修改 不影响实参 直接影响实参 直接影响实参（移动语义） 直接影响实参（如果非空指针）
安全性 较高（不会修改实参） 较低（可能修改实参） 较低（需要确保不再使用移动后的数据） 变动（空指针检查可增加安全性）
特殊用途 适用于小型数据或不修改实参的情况 修改实参或避免大对象拷贝的场景 处理临时对象或需要所有权转移的大型对象 可处理空值或与C程序接口互操作

理解和选择适当的参数传递方式是 C++ 程序设计中的一项基本而重要的技能。

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