何时使用引用或指针来传递函数参数

传递函数参数时，选择使用值传递、引用传递还是指针传递是程序员很重要的一项决策。在这里，我们将探讨何时应该使用引用或指针传递参数，以及它们的优缺点。

值传递、引用传递和指针传递的区别

在介绍引用和指针传递参数之前，先来回顾一下值传递和引用传递的区别。在值传递中，函数参数的值被复制到了函数内部，因此函数内部对参数的修改不会影响到外部的值。在引用传递中，函数参数以引用的方式传递，函数内部对参数的修改将影响到外部的值。

指针传递和引用传递非常相似，它们都允许函数修改外部变量的值。但是，在指针传递中，函数参数是指针类型，函数内部对指针所指向的值的修改也会影响到外部的值。

使用引用传递参数的场景

引用传递对于函数启动速度较慢的数据类型是非常有用的，如数组和结构体。这是因为，对于这些数据类型，值传递将会产生相当大的开销。此外，通过引用传递可以避免不必要的复制，从而提高程序的效率。

例如，当我们需要交换两个变量的值时，可以使用引用传递来避免无意义的复制，同时也可以实现完全的交换。以下代码片段演示了如何使用引用传递来交换两个整数变量：

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    swap(x, y);
    std::cout << "x = " << x << ", y = " << y << std::endl;

    return 0;
}

输出：

x = 20, y = 10

使用指针传递参数的场景

指针传递经常用于函数需要修改外部变量的值，但又不希望通过返回值来实现。指针传递通常比引用传递更灵活，因为指针可以为NULL（空指针），这意味着可以避免指向未定义的内存地址。

如果函数需要修改一个数组或结构体中的多个值，通常使用指针来传递参数。以下代码片段演示了如何使用指针传递来修改数组中的多个值：

void modify_array(int* arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        arr[i] *= 2;
    }
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    modify_array(arr, sizeof(arr) / sizeof(int));

    for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(int); ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输出：

2 4 6 8 10

总结

引用和指针传递参数都允许函数修改外部变量的值。使用引用传递可以避免不必要的复制，提高程序效率。使用指针传递通常比引用传递更灵活，因为指针可以为NULL（空指针），这意味着可以避免指向未定义的内存地址。具体使用哪种传递方式，视具体情况而定。