對(duì)C語(yǔ)言函數(shù)參數(shù)傳遞的探討*
——以交換問(wèn)題為例

宋美英

(呂梁學(xué)院 離石師范分校，山西 呂梁 033000)

C語(yǔ)言作為一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格，提倡程序結(jié)構(gòu)的規(guī)范化，因此不可避免地需要使用函數(shù)調(diào)用，用函數(shù)作為構(gòu)件，可以開發(fā)出結(jié)構(gòu)清晰、功能齊全的大型程序.在C語(yǔ)言中，函數(shù)是程序的基本單位，一個(gè)C語(yǔ)言源程序可以由一個(gè)主函數(shù)或一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)其他函數(shù)組成，參數(shù)是實(shí)現(xiàn)函數(shù)間數(shù)據(jù)交換的主要通道.

1 形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù)

在調(diào)用有參函數(shù)時(shí)，主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間有數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系.定義函數(shù)時(shí)，出現(xiàn)在函數(shù)首部的參數(shù)稱為“形式參數(shù)”(簡(jiǎn)稱“形參”).主調(diào)函數(shù)中，調(diào)用函數(shù)時(shí)，函數(shù)名后面圓括號(hào)中所使用的參數(shù)稱為“實(shí)際參數(shù)”(簡(jiǎn)稱“實(shí)參”).實(shí)參與形參應(yīng)保持個(gè)數(shù)一致、類型相同或兼容.

形參與實(shí)參占用不同的存儲(chǔ)單元.作為局部變量，形參只在本函數(shù)體內(nèi)有效.在未發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，形參并不占用內(nèi)存中的存儲(chǔ)單元.只有在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，才為形參分配內(nèi)存單元，同時(shí)將實(shí)參的值傳遞給被調(diào)函數(shù)的形參.在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，釋放形參所占的內(nèi)存單元.

2 函數(shù)參數(shù)的傳遞方式

在C語(yǔ)言中，參數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞是單向的，即數(shù)據(jù)只能由實(shí)參傳給形參，而不能由形參傳回給實(shí)參.根據(jù)參數(shù)類型的不同，可以將參數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞方式分為“值傳遞”和“地址傳遞”兩種.下面通過(guò)幾個(gè)交換問(wèn)題的具體執(zhí)行過(guò)程探討C語(yǔ)言中函數(shù)參數(shù)的傳遞問(wèn)題.

2.1 值傳遞

當(dāng)參數(shù)為普通類型時(shí)，形參變量與實(shí)參變量占用不同的內(nèi)存空間，形參的改變并不能影響所對(duì)應(yīng)的實(shí)參的值.

[例1] void swap1(int x, int y)

{ int t;

t=x; x=y; y=t;

}

main( )

{ int a=5, b=9;

swap1(a,b);

printf(“a=%d,b=%d ”,a,b);

}

程序運(yùn)行結(jié)果為：

a=5,b=9

由輸出結(jié)果可以看出，實(shí)參變量a、b的值并沒(méi)有發(fā)生交換.例1中各變量值的變化情況如圖1所示.

圖1 參數(shù)為普通類型時(shí)各變量變化情況

發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，為形參x和y分配內(nèi)存空間，同時(shí)實(shí)參把自己的值復(fù)制一份依次傳遞給形參，形參x和y分別得到5和9，然后形參使用得到的值參與被調(diào)函數(shù)中的運(yùn)算.事實(shí)上，在值傳遞的過(guò)程中，有一項(xiàng)操作隱含在被調(diào)函數(shù)中.這個(gè)隱含操作確實(shí)存在，如果把它顯式地寫出來(lái)，可得被調(diào)函數(shù)如下：

void swap1(int x, int y)

{ int t;

x=a; y=b; //執(zhí)行被調(diào)函數(shù)時(shí)的隱含操作

t=x; x=y; y=t;

}

現(xiàn)在問(wèn)題變得清晰起來(lái)，發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，只是隱含地把實(shí)參a、b的值通過(guò)賦值的方式傳遞給了形參x、y，形參并沒(méi)有代替實(shí)參，修改形參也就并不意味著修改了實(shí)參.因此，在被調(diào)函數(shù)中交換了形參變量x和y的值，函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)，釋放形參所占用的存儲(chǔ)空間并返回主函數(shù)，此時(shí)形參x、y不復(fù)存在，而實(shí)參a和b的值并沒(méi)有發(fā)生變化.

2.2 地址傳遞

當(dāng)實(shí)參為變量的地址、指針變量或數(shù)組名等實(shí)質(zhì)上表示地址的形式時(shí)，形參應(yīng)使用指針變量或數(shù)組名.發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，由形參接收實(shí)參中的地址值，此時(shí)，形參與實(shí)參指向同一段存儲(chǔ)單元.如果在被調(diào)函數(shù)中修改形參指針?biāo)赶虻牡刂分械膬?nèi)容，那么主調(diào)函數(shù)中變量的值也會(huì)發(fā)生同步改變.

[例2] void swap2(int *x, int *y)

{ int t;

t=*x; *x=*y; *y=t;

}

main( )

{ int a=5, b=9;

int *p1=&a, *p2=&b;

swap2(p1, p2);

printf(“a=%d, b=%d ”,a,b);

}

程序運(yùn)行結(jié)果為：

a=9,b=5

由輸出結(jié)果可以看出，主函數(shù)中的變量a、b的值發(fā)生了交換.例2中各變量值的變化情況如圖2所示.

圖2 參數(shù)為指針類型且交換指針?biāo)竷?nèi)容時(shí)各變量變化情況

主函數(shù)中，實(shí)參指針變量p1和p2分別存放a、b的地址，發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，傳遞的并不是變量的值，而是變量的地址，即將a、b的地址傳給了形參指針x和y，這就是所謂的“地址傳遞”.其實(shí)它與值傳遞相同，同樣在被調(diào)函數(shù)中有一項(xiàng)隱含操作如下：

void swap2(int *x, int *y)

{ int t;

x=&a; y=&b; //執(zhí)行被調(diào)函數(shù)時(shí)的隱含操作

t=*x; *x=*y; *y=t;

}

由隱含的賦值操作可以看出，形參指針x和y分別存放a、b變量的地址值.接下來(lái)執(zhí)行被調(diào)函數(shù)時(shí)，對(duì)*x和*y的操作也就是對(duì)a、b變量本身的操作.因此，交換了*x和*y的值，也就是交換了形參指針變量所指向地址中的內(nèi)容.函數(shù)調(diào)用結(jié)束返回主函數(shù)時(shí)，釋放形參所占的單元，不存在了的只是形參指針變量x和y，它們?cè)瓉?lái)所指向單元中修改過(guò)的值被保留下來(lái).本例主函數(shù)中的變量實(shí)現(xiàn)交換，這只是利用了指針對(duì)變量的間接訪問(wèn)方式，使用指針變量作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主調(diào)函數(shù)中變量值的修改，這并不是由于數(shù)據(jù)從形參傳回給了實(shí)參，實(shí)參向形參的單向數(shù)據(jù)傳遞性是不變的.因此，有的文獻(xiàn)將地址傳遞描述為“雙向傳遞”是不妥當(dāng)?shù)?

[例3] void swap3(int *x, int *y)

{ int *t;

t=x; x=y; y=t;

}

main( )

{ int a=5,b=9;

int *p1=&a,*p2=&b;

swap3(p1,p2);

printf(“a=%d,b=%d ”,a,b);

}

程序運(yùn)行結(jié)果為：

a=5,b=9

由輸出結(jié)果可知，使用指針變量作參數(shù)，也不一定能夠改變主調(diào)函數(shù)中變量的值.這是因?yàn)殡m然同例2相同，本例中的參數(shù)傳遞方式依然是地址傳遞，但函數(shù)swap3( )只是交換了x和y中所存放的地址，即改變了兩個(gè)指針的指向，并沒(méi)有改變指針?biāo)竼卧械闹?，因此主函?shù)中兩個(gè)變量的值并沒(méi)有被交換.例3中各變量值的變化情況如圖3所示.

圖3 參數(shù)為指針類型且交換指針變量本身時(shí)各變量變化情況

3 結(jié)語(yǔ)

C語(yǔ)言中，一般將函數(shù)參數(shù)的傳遞方式分為值傳遞和地址傳遞兩種，這只是根據(jù)參數(shù)類型的不同而進(jìn)行的一種分類.值傳遞指參數(shù)為普通類型時(shí)的參數(shù)傳遞，而地址傳遞一般指參數(shù)的實(shí)質(zhì)是地址類

的參數(shù)傳遞.事實(shí)上，無(wú)論參數(shù)的類型如何，參數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞方式都是單向的，即只能由實(shí)參傳遞給形參，值傳遞和地址傳遞的區(qū)別僅在于傳遞的數(shù)據(jù)類型不同.

參考文獻(xiàn)：

[1]董漢麗.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社,2009.

[2]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)(第四版)[M].北京：清化大學(xué)出版社,2010.

[3]董鑫正.C語(yǔ)言教學(xué)中函數(shù)參數(shù)傳遞問(wèn)題的探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2012(7).

[4]馬新.C語(yǔ)言函數(shù)間參數(shù)傳遞機(jī)制的探討[J].白城師范學(xué)院學(xué)報(bào),2008(6).