在C語(yǔ)言中，函數(shù)的參數(shù)不僅可以是整數(shù)、小數(shù)、字符等具體的數(shù)據(jù)，還可以是指向它們的指針。用指針變量作函數(shù)參數(shù)可以將函數(shù)外部的地址傳遞到函數(shù)內(nèi)部，使得在函數(shù)內(nèi)部可以操作函數(shù)外部的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)不會(huì)隨著函數(shù)的結(jié)束而被銷(xiāo)毀。

像數(shù)組、字符串、動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存等都是一系列數(shù)據(jù)的集合，沒(méi)有辦法通過(guò)一個(gè)參數(shù)全部傳入函數(shù)內(nèi)部，只能傳遞它們的指針，在函數(shù)內(nèi)部通過(guò)指針來(lái)影響這些數(shù)據(jù)集合。

有的時(shí)候，對(duì)于整數(shù)、小數(shù)、字符等基本類(lèi)型數(shù)據(jù)的操作也必須要借助指針，一個(gè)典型的例子就是交換兩個(gè)變量的值。

有些初學(xué)者可能會(huì)使用下面的方法來(lái)交換兩個(gè)變量的值：

#include <stdio.h>
void swap(int a, int b){
  int temp; //臨時(shí)變量
  temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}
int main(){
  int a = 66, b = 99;
  swap(a, b);
  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
  return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

a = 66, b = 99

從結(jié)果可以看出，a、b 的值并沒(méi)有發(fā)生改變，交換失敗。這是因?yàn)?swap() 函數(shù)內(nèi)部的 a、b 和 main() 函數(shù)內(nèi)部的 a、b 是不同的變量，占用不同的內(nèi)存，它們除了名字一樣，沒(méi)有其他任何關(guān)系，swap() 交換的是它內(nèi)部 a、b 的值，不會(huì)影響它外部（main() 內(nèi)部） a、b 的值。

改用指針變量作參數(shù)后就很容易解決上面的問(wèn)題：

#include <stdio.h>
void swap(int *p1, int *p2){
  int temp; //臨時(shí)變量
  temp = *p1;
  *p1 = *p2;
  *p2 = temp;
}
int main(){
  int a = 66, b = 99;
  swap(&a, &b);
  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
  return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

a = 99, b = 66

調(diào)用 swap() 函數(shù)時(shí)，將變量 a、b 的地址分別賦值給 p1、p2，這樣 *p1、*p2 代表的就是變量 a、b 本身，交換 *p1、*p2 的值也就是交換 a、b 的值。函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后雖然會(huì)將 p1、p2 銷(xiāo)毀，但它對(duì)外部 a、b 造成的影響是“持久化”的，不會(huì)隨著函數(shù)的結(jié)束而“恢復(fù)原樣”。

需要注意的是臨時(shí)變量 temp，它的作用特別重要，因?yàn)閳?zhí)行*p1 = *p2;語(yǔ)句后 a 的值會(huì)被 b 的值覆蓋，如果不先將 a 的值保存起來(lái)以后就找不到了。

用數(shù)組作函數(shù)參數(shù)

數(shù)組是一系列數(shù)據(jù)的集合，無(wú)法通過(guò)參數(shù)將它們一次性傳遞到函數(shù)內(nèi)部，如果希望在函數(shù)內(nèi)部操作數(shù)組，必須傳遞數(shù)組指針。下面的例子定義了一個(gè)函數(shù) max()，用來(lái)查找數(shù)組中值最大的元素：

#include <stdio.h>
int max(int *intArr, int len){
  int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值
  for(i=1; i<len; i++){
    if(maxValue < intArr[i]){
      maxValue = intArr[i];
    }
  }
  
  return maxValue;
}
int main(){
  int nums[6], i, maxValue;
  int len = sizeof(nums)/sizeof(int);
  //讀取用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)并賦值給數(shù)組元素
  for(i=0; i<len; i++){
    scanf("%d", nums+i);
  }
  printf("Max value is %d!\n", max(nums, len));
  return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

12 55 30 8 93 27↙
Max value is 93!

參數(shù) intArr 僅僅是一個(gè)數(shù)組指針，在函數(shù)內(nèi)部無(wú)法通過(guò)這個(gè)指針獲得數(shù)組長(zhǎng)度，必須將數(shù)組長(zhǎng)度作為函數(shù)參數(shù)傳遞到函數(shù)內(nèi)部。數(shù)組 nums 的每個(gè)元素都是整數(shù)，scanf() 在讀取用戶(hù)輸入的整數(shù)時(shí)，要求給出存儲(chǔ)它的內(nèi)存的地址，nums+i就是第 i 個(gè)數(shù)組元素的地址。

用數(shù)組做函數(shù)參數(shù)時(shí)，參數(shù)也能夠以“真正”的數(shù)組形式給出。例如對(duì)于上面的 max() 函數(shù)，它的參數(shù)可以寫(xiě)成下面的形式：

int max(int intArr[6], int len){
  int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值
  for(i=1; i<len; i++){
    if(maxValue < intArr[i]){
      maxValue = intArr[i];
    }
  }
  return maxValue;
}

int intArr[6]好像定義了一個(gè)擁有 6 個(gè)元素的數(shù)組，調(diào)用 max() 時(shí)可以將數(shù)組的所有元素“一股腦”傳遞進(jìn)來(lái)。

讀者也可以省略數(shù)組長(zhǎng)度，把形參簡(jiǎn)寫(xiě)為下面的形式：

int max(int intArr[], int len){
  int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值
  for(i=1; i<len; i++){
    if(maxValue < intArr[i]){
      maxValue = intArr[i];
    }
  }
  return maxValue;
}

int intArr[]雖然定義了一個(gè)數(shù)組，但沒(méi)有指定數(shù)組長(zhǎng)度，好像可以接受任意長(zhǎng)度的數(shù)組。

實(shí)際上這兩種形式的數(shù)組定義都是假象，不管是int intArr[6]還是int intArr[]都不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組出來(lái)，編譯器也不會(huì)為它們分配內(nèi)存，實(shí)際的數(shù)組是不存在的，它們最終還是會(huì)轉(zhuǎn)換為int *intArr這樣的指針。這就意味著，兩種形式都不能將數(shù)組的所有元素“一股腦”傳遞進(jìn)來(lái)，大家還得規(guī)規(guī)矩矩使用數(shù)組指針。

int intArr[6]這種形式只能說(shuō)明函數(shù)期望用戶(hù)傳遞的數(shù)組有 6 個(gè)元素，并不意味著數(shù)組只能有 6 個(gè)元素，真正傳遞的數(shù)組可以有少于或多于 6 個(gè)的元素。

需要強(qiáng)調(diào)的是，不管使用哪種方式傳遞數(shù)組，都不能在函數(shù)內(nèi)部求得數(shù)組長(zhǎng)度，因?yàn)?intArr 僅僅是一個(gè)指針，而不是真正的數(shù)組，所以必須要額外增加一個(gè)參數(shù)來(lái)傳遞數(shù)組長(zhǎng)度。

C語(yǔ)言為什么不允許直接傳遞數(shù)組的所有元素，而必須傳遞數(shù)組指針呢？

參數(shù)的傳遞本質(zhì)上是一次賦值的過(guò)程，賦值就是對(duì)內(nèi)存進(jìn)行拷貝。所謂內(nèi)存拷貝，是指將一塊內(nèi)存上的數(shù)據(jù)復(fù)制到另一塊內(nèi)存上。

對(duì)于像 int、float、char 等基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)，它們占用的內(nèi)存往往只有幾個(gè)字節(jié)，對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)存拷貝非?？焖?。而數(shù)組是一系列數(shù)據(jù)的集合，數(shù)據(jù)的數(shù)量沒(méi)有限制，可能很少，也可能成千上萬(wàn)，對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)存拷貝有可能是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，會(huì)嚴(yán)重拖慢程序的效率，為了防止技藝不佳的程序員寫(xiě)出低效的代碼，C語(yǔ)言沒(méi)有從語(yǔ)法上支持?jǐn)?shù)據(jù)集合的直接賦值。

除了C語(yǔ)言，C++、Java、Python 等其它語(yǔ)言也禁止對(duì)大塊內(nèi)存進(jìn)行拷貝，在底層都使用類(lèi)似指針的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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