C语言 指针变量作为函数参数详解
在C语言中,函数的参数不仅可以是整数、小数、字符等具体的数据,还可以是指向它们的指针。用指针变量作函数参数可以将函数外部的地址传递到函数内部,使得在函数内部可以操作函数外部的数据,并且这些数据不会随着函数的结束而被销毁。
像数组、字符串、动态分配的内存等都是一系列数据的集合,没有办法通过一个参数全部传入函数内部,只能传递它们的指针,在函数内部通过指针来影响这些数据集合。
有的时候,对于整数、小数、字符等基本类型数据的操作也必须要借助指针,一个典型的例子就是交换两个变量的值。
有些初学者可能会使用下面的方法来交换两个变量的值:
#include<stdio.h> voidswap(inta,intb){ inttemp;//临时变量 temp=a; a=b; b=temp; } intmain(){ inta=66,b=99; swap(a,b); printf("a=%d,b=%d\n",a,b); return0; }
运行结果:
a=66,b=99
从结果可以看出,a、b的值并没有发生改变,交换失败。这是因为swap()函数内部的a、b和main()函数内部的a、b是不同的变量,占用不同的内存,它们除了名字一样,没有其他任何关系,swap()交换的是它内部a、b的值,不会影响它外部(main()内部)a、b的值。
改用指针变量作参数后就很容易解决上面的问题:
#include<stdio.h> voidswap(int*p1,int*p2){ inttemp;//临时变量 temp=*p1; *p1=*p2; *p2=temp; } intmain(){ inta=66,b=99; swap(&a,&b); printf("a=%d,b=%d\n",a,b); return0; }
运行结果:
a=99,b=66
调用swap()函数时,将变量a、b的地址分别赋值给p1、p2,这样*p1、*p2代表的就是变量a、b本身,交换*p1、*p2的值也就是交换a、b的值。函数运行结束后虽然会将p1、p2销毁,但它对外部a、b造成的影响是“持久化”的,不会随着函数的结束而“恢复原样”。
需要注意的是临时变量temp,它的作用特别重要,因为执行*p1=*p2;语句后a的值会被b的值覆盖,如果不先将a的值保存起来以后就找不到了。
用数组作函数参数
数组是一系列数据的集合,无法通过参数将它们一次性传递到函数内部,如果希望在函数内部操作数组,必须传递数组指针。下面的例子定义了一个函数max(),用来查找数组中值最大的元素:
#include<stdio.h> intmax(int*intArr,intlen){ inti,maxValue=intArr[0];//假设第0个元素是最大值 for(i=1;i<len;i++){ if(maxValue<intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } returnmaxValue; } intmain(){ intnums[6],i,maxValue; intlen=sizeof(nums)/sizeof(int); //读取用户输入的数据并赋值给数组元素 for(i=0;i<len;i++){ scanf("%d",nums+i); } printf("Maxvalueis%d!\n",max(nums,len)); return0; }
运行结果:
12553089327↙
Maxvalueis93!
参数intArr仅仅是一个数组指针,在函数内部无法通过这个指针获得数组长度,必须将数组长度作为函数参数传递到函数内部。数组nums的每个元素都是整数,scanf()在读取用户输入的整数时,要求给出存储它的内存的地址,nums+i就是第i个数组元素的地址。
用数组做函数参数时,参数也能够以“真正”的数组形式给出。例如对于上面的max()函数,它的参数可以写成下面的形式:
intmax(intintArr[6],intlen){ inti,maxValue=intArr[0];//假设第0个元素是最大值 for(i=1;i<len;i++){ if(maxValue<intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } returnmaxValue; }
intintArr[6]好像定义了一个拥有6个元素的数组,调用max()时可以将数组的所有元素“一股脑”传递进来。
读者也可以省略数组长度,把形参简写为下面的形式:
intmax(intintArr[],intlen){ inti,maxValue=intArr[0];//假设第0个元素是最大值 for(i=1;i<len;i++){ if(maxValue<intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } returnmaxValue; }
intintArr[]虽然定义了一个数组,但没有指定数组长度,好像可以接受任意长度的数组。
实际上这两种形式的数组定义都是假象,不管是intintArr[6]还是intintArr[]都不会创建一个数组出来,编译器也不会为它们分配内存,实际的数组是不存在的,它们最终还是会转换为int*intArr这样的指针。这就意味着,两种形式都不能将数组的所有元素“一股脑”传递进来,大家还得规规矩矩使用数组指针。
intintArr[6]这种形式只能说明函数期望用户传递的数组有6个元素,并不意味着数组只能有6个元素,真正传递的数组可以有少于或多于6个的元素。
需要强调的是,不管使用哪种方式传递数组,都不能在函数内部求得数组长度,因为intArr仅仅是一个指针,而不是真正的数组,所以必须要额外增加一个参数来传递数组长度。
C语言为什么不允许直接传递数组的所有元素,而必须传递数组指针呢?
参数的传递本质上是一次赋值的过程,赋值就是对内存进行拷贝。所谓内存拷贝,是指将一块内存上的数据复制到另一块内存上。
对于像int、float、char等基本类型的数据,它们占用的内存往往只有几个字节,对它们进行内存拷贝非常快速。而数组是一系列数据的集合,数据的数量没有限制,可能很少,也可能成千上万,对它们进行内存拷贝有可能是一个漫长的过程,会严重拖慢程序的效率,为了防止技艺不佳的程序员写出低效的代码,C语言没有从语法上支持数据集合的直接赋值。
除了C语言,C++、Java、Python等其它语言也禁止对大块内存进行拷贝,在底层都使用类似指针的方式来实现。
以上就对C 语言指针变量作为函数参数进行的资料整理,后续继续整理相关知识,谢谢大家对本站的支持!