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C++ 函式參數傳遞方式與程式設計模式的關係

WBOY
WBOY原創
2024-04-12 18:54:02651瀏覽

C 中函數參數傳遞方式與程式設計模式緊密相關,不同的傳遞方式會影響函數行為和模式選擇。按值傳遞副本傳遞變量,適合不可變物件或複製成本高的物件。依引用傳遞直接操作變量,適合輸入輸出參數、大型物件和觀察者模式。按指標傳遞允許處理動態資料結構和 NULL 指標。在選擇傳遞方式時,應考慮物件特性、函數操作和程式設計模式,以實現效率和設計目標。

C++ 函数参数传递方式与程序设计模式的关系

C 函數參數傳遞方式與程式設計模式的關係

在C 中,函數參數可以按值、按引用或按指針傳遞。不同的傳遞方式會影響函數行為、記憶體使用和程式設計模式的選擇。

傳遞方式

  • 以值傳遞:參數副本傳遞給函數,函數操作副本值,不會影響呼叫方變量。
  • 按引用傳遞:參數參考傳遞給函數,函數直接操作呼叫方變數。
  • 按指標傳遞:參數指標傳遞給函數,函數透過指標間接操作呼叫方變數。

程式設計模式

傳遞方式與程式設計模式關係密切:

以值傳遞:

  • 不可變物件:如果函數不修改物件狀態,宜用以值傳遞。
  • 拷貝建構與賦值操作代價高:若複製物件的成本較高,應避免依值傳遞。

按引用傳遞:

  • 輸入輸出參數:當函數既傳回結果又修改參數時,適合用引用傳遞。
  • 大型物件:當物件很大,複製代價較高時,可用參考傳遞。
  • 觀察者模式:觀察者函數應依引用傳遞,以便觀察物件狀態的變化。

按指標傳遞:

  • #NULL 指標:當函數接受一個可能為NULL 的指標時,應按指針傳遞。
  • 動態資料結構:指標傳遞允許函數處理動態分配的資料結構,例如鍊錶和樹。

實戰案例

考慮下列函數,其交換兩個整數:

void swap_by_value(int a, int b)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
}

void swap_by_reference(int& a, int& b)
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
}

以值傳遞(swap_by_value)

  • 副本傳遞,不會影響呼叫方變數。
  • 適合不可變物件(例如字串)的交換操作。

依引用傳遞(swap_by_reference)

  • 直接操作呼叫方變數。
  • 適合可變物件(例如整數)的交換運算。

使用考慮

如果在呼叫swap_by_value 函數時,傳遞了兩個大型整數,則會進行不必要的複製操作。相反,如果傳遞的是不可變的字串,則按值傳遞更有效率。

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