【C语言】传值调用与传址调用详解

💯前言

• 在C语言的学习过程中，理解函数的参数传递方式是非常重要的概念。C语言支持两种常见的参数传递方式：传值调用（Call by Value）和传址调用（Call by Address）。这两种方式在程序中有着不同的行为和应用场景，因此掌握它们的差异和用法对于编写高效、正确的代码至关重要。本文将详细分析这两种参数传递方式，并通过代码示例帮助读者深入理解。 在C语言中，函数在被调用时会接收参数。参数传递是指在函数调用时，函数的输入数据（参数）如何从调用者传递到被调用的函数。传值调用和传址调用是两种常见的传递方式，它们的差别决定了函数能否改变传入参数的值。传值调用会将参数的副本传递给函数，而传址调用则将参数的地址传递给函数，从而使得函数可以直接修改原始参数。 本文将通过代码示例和图示，详细分析这两种参数传递方式的工作原理，并探讨它们的优缺点和应用场景。 C语言

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💯传值调用

1. 什么是传值调用？

传值调用是C语言中最常见的函数参数传递方式。在这种方式下，函数接收到的是参数的副本。换句话说，函数在调用时并不会修改原始参数，而是对参数的副本进行操作。

2. 示例代码：传值调用失败的情况

假设我们有一个函数 Swap，用于交换两个整数的值。在传值调用的情况下，我们尝试交换两个变量 a 和 b：

#include <stdio.h>

void Swap(int x, int y) {
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
}

int main() {
    int a = 0;
    int b = 0;
    scanf("%d %d", &a, &b);  // 用户输入两个整数
    printf("交换前: a=%d b=%d
", a, b);
    Swap(a, b);  // 传值调用
    printf("交换后: a=%d b=%d
", a, b);  // a 和 b 的值未改变
    return 0;
}

执行结果：

交换前: a=10 b=20
交换后: a=10 b=20

分析：

• 在 Swap 函数内部，参数 x 和 y 仅仅是 a 和 b 的副本。函数内对 x 和 y 的交换操作不会影响到 main 函数中的 a 和 b。
• 因为传入的是参数的副本，main 函数中的 a 和 b 的值没有改变。

3. 为什么传值调用无法修改外部变量？

传值调用的核心问题是，它将参数的副本传递给函数，而不是变量本身。这意味着函数对副本所做的任何修改都不会影响外部变量。在上面的代码中，a 和 b 被传递给了 Swap 函数的副本 x 和 y，即使 x 和 y 的值发生了交换，外部的 a 和 b 仍然保持不变。

💯传址调用

1. 什么是传址调用？

与传值调用不同，传址调用会将变量的地址传递给函数，这样函数就能够直接修改原始变量的值。在传址调用中，传递的是变量的指针，函数通过指针访问并修改原始变量的内容。

2. 示例代码：传址调用成功的情况

下面是使用传址调用成功交换变量值的例子：

#include <stdio.h>

void Swap2(int *px, int *py) {
    int tmp = *px;  // 解引用指针，获取 px 指向的值
    *px = *py;      // 将 py 指向的值赋给 px 指向的变量
    *py = tmp;      // 将 tmp 的值赋给 py 指向的变量
}

int main() {
    int a = 0;
    int b = 0;
    scanf("%d %d", &a, &b);  // 用户输入两个整数
    printf("交换前: a=%d b=%d
", a, b);
    Swap2(&a, &b);  // 传址调用，传递 a 和 b 的地址
    printf("交换后: a=%d b=%d
", a, b);  // a 和 b 的值会成功交换
    return 0;
}

执行结果：

交换前: a=10 b=20
交换后: a=20 b=10

分析：

• 这一次，Swap2 函数通过传递 a 和 b 的地址，获得了指向 a 和 b 的指针（即 px 和 py）。通过解引用这些指针，函数能够直接修改 a 和 b 的值。
• 在 Swap2 函数内部，交换操作成功影响了 main 函数中的 a 和 b。

3. 为什么传址调用能够修改外部变量？

传址调用通过传递参数的地址，使得函数能够直接操作外部变量。由于 Swap2 函数接受的是 a 和 b 的指针，函数内部通过指针解引用修改了 a 和 b 的值。这种修改是直接作用于原始变量的，而不是它们的副本。因此，外部变量的值得以改变。

💯传值调用与传址调用的比较

1. 传值调用的优缺点：

优点：

• 安全性较高，因为函数内部不会直接修改外部变量的值。
• 当参数较小且不需要在函数内部修改时，传值调用是更合适的选择。

缺点：

• 传递大数据（如大数组或结构体）时会产生较大的内存开销，因为函数接收的是参数的副本。

2. 传址调用的优缺点：

优点：

• 通过传递指针，可以直接修改外部变量，适用于需要在函数内修改外部变量的场景。
• 对于大数据（如数组、结构体等），传址调用比传值调用更高效，因为不需要复制大量的数据。

缺点：

• 由于函数可以修改外部变量，可能会带来一定的副作用，因此需要小心使用。
• 指针操作相对复杂，可能导致指针悬挂、内存泄漏等问题。

💯传值调用与传址调用的应用场景

• 传值调用：当函数不需要修改传入的参数，或者当参数是小型数据（如整数、浮点数等）时，传值调用是最常见且安全的选择。
• 传址调用：当需要修改传入的参数，或者当参数较大（如数组、结构体等）时，传址调用更为高效。

💯小结

通过上述分析，我们深入探讨了C语言中两种常见的参数传递方式：传值调用和传址调用。我们通过代码示例展示了它们在实际使用中的不同表现，并详细解释了它们的优缺点和应用场景。

• 传值调用将参数的副本传递给函数，适用于不需要修改外部变量的情况。
• 传址调用则通过传递地址，使得函数能够直接修改外部变量，适用于需要修改变量的场景，尤其是在处理大数据时更为高效。