Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Листинг 9.5. Демонстрация передачи по значению

1: // Листинг 9.5. Передача параметров как значений

2:

3: #include

4:

5: void swap(int x, int у);

6:

7: int main()

8: {

9: int x = 5, у = 10;

10:

11: cout << "Main. Before swap, x: " << x << " у: " << у << "\n";

12: swap(x,у);

13: cout << "Main. After swap, x: " << x << " у: " << у << "\n";

14: return 0;

15: }

16:

17: void swap(int x, int у);

18: {

19: int temp;

20:

21: cout << "Swap. After swap, x; " << x << " у: " << у << "\n";

22:

23: temp = x;

24: x = у;

25: у = temp;

26:

27: cout << "Swap. Before swap, x: " << x << " у: " << у << "\n";

28:

29: }

Результат:

Main. Before swap, x: 5 у: 10

Swap. Before swap, x: 5 у: 10

Swap. After swap, x: 10 у: 5

Main. After swap, x: 5 у: 10

Эта программа инициализирует две переменные в функции main(), а затем передает их функции swap(), которая, казалось бы, должна поменять их значения. Однако после повторной проверки этих переменных в функции main() оказывается, что они не изменились.

Проблема здесь в том, что переменные x и у передаются функции swap() по значению, т.е. в данном случае локальные копии этих переменных создаются прямо в функции. Чтобы решить проблему, нужно передать значения переменных x и у как ссылки,

В языке C++ существует два способа решения этой проблемы: можно сделать параметры функции swap() указателями на исходные значения или передать ссылки на исходные значения.

Передавая указатель, мы передаем адрес объекта, а следовательно, функция может манипулировать значением, находящимся по этому переданному адресу. Чтобы заставить функцию swap() изменить реальные значения с помощью указателей, ее нужно объявить так, чтобы она принимала два указателя на целые значения. Затем путем разыменования указателей значения переменных x и у будут на самом деле меняться местами. Эта идея демонстрируется в листинге 9.6.

Листинг 9.6. Передача аргументов как ссылок с помощью указателей

1: // Листинг 9.6. Пример передечи аргументов как ссылок

2:

3: #include

4:

5: void swap (int *x, int *y)

6:

7: int main()

8: {

9: int x = 5, у = 10;

10:

11: cout << "Main. Before swap, x: " << x << " у: " << у << "\n";

12: swap(&x,&y);

13: cout << "Main. After swap, x: " << x << " у: " << у << "\n";

14: return 0;

15: }

16:

17: void swap (int *px, int *py)

18: {

19: int temp;

20:

21: cout << "Swap. Before swap, *рх: " << *px << " *py: " << *py << "\n";

22:

23: temp = *px;

24: *px = *py;

25: *py = temp;

26:

27: cout << "Swap. After swap, *px: " << *px << " *py: " << *py << "\n";

28:

29: }

Результат:

Main. Before swap, x: 5 y: 10

Swap. Before swap, *px: 5 *py: 10

Swap. After swap, *px: 10 *py: 5

Main. After swap, x: 10 y: 5

Анализ:Получилось! В строке 5 изменен прототип функции swap() где в качестве параметров объявляются указатели на значения типа int, а не сами переменные типа int. При вызове в строке 12 функции swap() в качестве параметров передаются адреса переменных x и у.

В строке 19 объявляется локальная для функции swap() переменная temp, которой вовсе не обязательно быть указателем: она будет просто хранить значение *px (т.е. значение переменной x в вызывающей функции) в течение жизни функции. После окончания работы функции переменная temp больше не нужна.

В строке 23 переменной temp присваивается значение, хранящееся по адресу px. В строке 24 значение, хранящееся по адресу px, записывается в ячейку с адресом py. В строке 25 значение, оставленное на время в переменной temp (т.е. исходное значение, хранящееся по адресу px), помещается в ячейку с адресом py.

В результате значения переменных вызывающей функции, адреса которых были переданы функции swap(), успешно поменялись местами.

Приведенная выше программа, конечно же, работает, но синтаксис функции swap() несколько громоздок. Во-первых, необходимость неоднократно разыменовывать указатели внутри функции swap() создает благоприятную почву для возникновения ошибок, кроме того, операции разыменовывания трудно читаются. Во-вторых, необходимость передавать адреса переменных из вызывающей функции нарушает принцип инкапсуляции выполнения функции swap().

Суть программирования на языке C++ состоит в сокрытии от пользователей функции деталей ее выполнения. Передача параметров с помощью указателей перекладывает ответственность за получение адресов переменных на вызывающую функцию, вместо того чтобы сделать это в теле вызываемой функции. Другое решение той же задачи предлагается в листинге 9.7, в котором показана работа функции swap() с использованием ссылок.

Листинг 9.7. Та же фцнкция swap(), но с использованием ссылок