3.3 参数传递方式

1 值传递

值传递的原理

值传递就像复印文件：你把原件拿去复印，函数拿到的是复印件，对复印件的任何修改都不会影响原件。

内存原理：

1. 调用函数时，参数的值会被复制一份
2. 函数内操作的是这个副本
3. 函数返回后，副本被丢弃，原变量不受影响

示例程序演示

#include <iostream>
using namespace std;

// 值传递函数
void incrementByValue(int num) {
    num++;
    cout << "函数内num的值: " << num << endl;
}

int main() {
    int a = 5;
    incrementByValue(a);
    cout << "main函数中a的值: " << a << endl; // 仍然是5
    
    return 0;
}

输出结果：

函数内num的值: 6
main函数中a的值: 5

值传递的局限性

1. 无法修改原变量：函数内的修改不会影响调用处的变量
2. 效率问题：对于大型结构体或类对象，复制开销大
3. 内存消耗：每次调用都会创建新的副本

适用场景：

• 基本数据类型（int, double等）
• 不需要修改原变量的情况
• 需要保护原数据不被意外修改

2 引用传递

引用符号(&)的使用

引用就像给变量起别名，使用&符号声明：

void incrementByRef(int &num) { // 注意&符号
    num++;
}

修改原变量的示例

#include <iostream>
using namespace std;

void swapByRef(int &x, int &y) {
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main() {
    int a = 3, b = 5;
    cout << "交换前: a=" << a << ", b=" << b << endl;
    
    swapByRef(a, b);
    
    cout << "交换后: a=" << a << ", b=" << b << endl;
    return 0;
}

输出结果：

交换前: a=3, b=5
交换后: a=5, b=3

趣味练习：交换变量值

#include <iostream>
using namespace std;

// 你的任务：实现这个交换函数
void mySwap(int &first, int &second) {
    // 在这里写下你的代码
    int temp = first;
    first = second;
    second = temp;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    cout << "交换前: x=" << x << ", y=" << y << endl;
    
    mySwap(x, y);
    
    cout << "交换后: x=" << x << ", y=" << y << endl;
    
    // 测试用例
    if(x == 20 && y == 10) {
        cout << "恭喜！交换成功！" << endl;
    } else {
        cout << "再检查一下你的代码哦~" << endl;
    }
    
    return 0;
}

扩展挑战：

1. 尝试用引用实现三个变量的轮换(a→b→c→a)
2. 编写一个函数同时返回多个计算结果（如圆的面积和周长）

3 两种方式的比较

内存角度分析

使用场景建议

使用值传递当：

• 参数是基本数据类型（int, double等）
• 不需要修改原变量
• 希望保护原始数据不被修改

使用引用传递当：

• 需要修改原变量
• 参数是大型结构体或对象（避免复制开销）
• 需要实现多返回值（通过引用参数返回结果）

常见错误提醒

1. 忘记加&符号：

void func(int x) {...} // 本想用引用但忘记&

2. 传递字面量给非常量引用：

void print(int &x) {...}
print(5); // 错误！不能绑定临时值到非const引用

3. 返回局部变量的引用：

int& badFunc() {
    int x = 10;
    return x; // 错误！x将很快被销毁
}

4. 混淆指针和引用：

void func1(int &x) {...} // 引用
void func2(int *x) {...} // 指针

本章实验项目

成绩修改器

#include <iostream>
using namespace std;

// 值传递版本（不会修改原成绩）
void adjustGradeByValue(int grade, int bonus) {
    grade += bonus;
    if(grade > 100) grade = 100;
    cout << "调整后成绩(函数内): " << grade << endl;
}

// 引用传递版本（会修改原成绩）
void adjustGradeByRef(int &grade, int bonus) {
    grade += bonus;
    if(grade > 100) grade = 100;
    cout << "调整后成绩(函数内): " << grade << endl;
}

int main() {
    int myGrade = 75;
    int bonusPoints = 10;
    
    cout << "原始成绩: " << myGrade << endl;
    
    // 测试值传递
    adjustGradeByValue(myGrade, bonusPoints);
    cout << "值传递后实际成绩: " << myGrade << endl;
    
    // 测试引用传递
    adjustGradeByRef(myGrade, bonusPoints);
    cout << "引用传递后实际成绩: " << myGrade << endl;
    
    return 0;
}

思考问题：

1. 为什么值传递版本没有改变main函数中的myGrade？
2. 如果bonusPoints也用引用传递会有什么影响？
3. 什么情况下应该使用const引用？

本章总结表

课后综合练习

1. 基础题：编写一个函数createFullName，通过引用参数返回"姓氏+名字"的组合
2. 提高题：实现一个计算器，使用引用参数同时返回加减乘除四个结果
3. 挑战题：设计一个学生成绩处理器，使用引用修改学生成绩并返回是否及格
4. 思考题：分析以下代码的问题并修复：

void increase(int x) {
    x++;
}

int main() {
    int a = 5;
    increase(a);
    cout << a; // 期望输出6，实际输出5
    return 0;
}

编程小项目：创建一个简单的银行账户系统，包含以下功能：

• deposit：存款（修改余额）
• withdraw：取款（修改余额）
• transfer：转账（修改两个账户余额）
  所有金额修改都应使用引用传递实现