數組作為函數參數

數組元素作為函數參數

  做一道最常見的題目，問 ary[0] 和 ary[1] 的值是否進行交換？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int x, int y)
{
  int nTmp = 0;
  nTmp = x;
  x = y;
  y = nTmp;
}

int main()
{
  int ary[2] = {7, 8};

  swap(ary[0], ary[1]);
  printf("%08x,%08x\r\n", ary[0], ary[1]);

  system("pause");
  return 0;
}
           

  大家都知道，調用方的傳參稱為實參，被調方接受的參數稱為形參。形參的值改變,不影響實參的值，是以 ary[0] 和 ary[1] 的值沒有進行交換。但是好多人卻隻會背這句話，并不是真正的了解。

  通過函數的設計原則以及機制這篇文章中的知識，分析函數的棧結構，仔細觀察記憶體的分布，來解決這一問題。

  按 F10 進入單步調試，從下到上，可以看到橙色部分是 main 函數的參數，綠色部分是 main 函數的傳回位址是，藍色部分是 main 函數調用方的棧底，紫色部分是 main 函數的局部變量，淺藍色是寄存器變量。

  再按 F10 ，位址 0019ff28 寫入了 main 函數的 ary[0] 的值 7 ，位址 0019ff2c 寫入了 main 函數的 ary[1] 的值 8。

  main 函數棧的範圍從位址 0019fedc 到位址 0019ff44。esp 的值就是專門指向棧頂的，它的值是位址 0019fedc 。ebp 的值就是專門指向棧底的，他的值是位址 0019ff30。

  位址 0019fedc 上面是空閑區。根據函數傳參原則，反向傳參，先傳 ary[1]，再傳 ary[0]，可以看到，位址0019fed8 寫入了 swap 函數的 y 的值 8 ，位址 0019fed4 寫入了 swap 函數的 x 的值 7，位址004125d3 是 swap 函數的傳回位址。

  再按 F10 ，main 函數的棧底被寫入，然後一大片的 cccccccc 作為局部變量，紫色框部分作為寄存器變量。

  再按 F10 ，位址 0019fec8 處寫入了 nTmp 的值 0。

  再按 F10 ，x 的值等于 ary[0] 等于 7，是以 nTmp = x，位址 0019fec8 寫入了 7。

 再按 F10 ，y 的值等于 ary[1] 等于 8，是以 x = y，位址 0019fed4 寫入了 8。

  再按 F10 ，nTmp 的值等于 7，是以 y = nTmp，位址 0019fed8 寫入了 7。

  函數執行完畢，可以看到 main 函數中位址 0019ff28 和位址 0019ff2c 中的值 ary[0] 和 ary[1]，并沒有被修改。

  計算機中的傳參是拷貝，不是剪切。傳參之後原記憶體内容不變，複制了一份副本，放在了其他棧空間。棧空間的一切操作，隻針對這個函數所占有的棧空間的記憶體的一切操作，并不影響其他函數棧空間的記憶體中的值的改變。

數組位址作為函數參數

  将上面的程式稍作修改，問 ary[0] 和 ary[1] 的值是否進行交換？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int a[])
{
  int nTmp = 0;
  nTmp = a[0];
  a[0] = a[1];
  a[1] = nTmp;
}

int main()
{
  int ary[2] = {7, 8};

  swap(ary);
  printf("%08x,%08x\r\n", ary[0], ary[1]);

  system("pause");
  return 0;
}
           

  同樣通過調試，深入了解這個程式。

  按 F10 進入單步調試，數組名 ary 代表，第 0 個元素的位址常量。觀察框中顯示 ary 的值是 0019ff28。

  再按 F10 ，位址 0019ff28 寫入了 ary[0] 的值 7 ，位址 0019ff2c 寫入了 ary[1] 的值 8。

  按 F11 進入 swap ，數組 ary 第 0 個元素的位址常量 0019ff28 ，作為實參傳入了 swap 函數的形參記憶體中。

  再按 F10 ，swap 函數的局部變量區，位址 0019fecc 寫入了 nTmp 的值 0。

  在下一步，單步調試之前，需要說明幾個知識點。

  是否影響實參，主要看函數内有沒有對實參的位址進行“間接通路”，有間接通路，就會影響到函數外，沒間接通路，怎麼做都不影響。

  []下标運算可實作間接通路，根據數組這篇文章的知識點，通過下标運算求出位址後，按照數組元素類型去解釋這個位址，就是下标通路。

  a 的值是 0019ff28。

  a[0] 做下标運算 &a[0] = (int)a + sizeof(int)*0 = 0019ff28，對 位址 0019ff28 解釋為數組元素的類型（整形），就是 7。

  a[1] 做下标運算 &a[1] = (int)a + sizeof(int)*1 = 0019ff2c，對 位址 0019ff2c 解釋為數組元素的類型（整形），就是 8。

  再按 F10 ，進行單步調試，通過間接通路，位址 0019ff28 的值 7。複制給 nTmp。

 再按 F10，通過間接通路，位址 0019ff2c 的值 8 。再通過間接通路，将 8 寫入到 0019ff28 的位址中。

 再按 F10，nTmp 的值 7 ，通過間接通路，寫入到位址 0019ff2c 中。

 成功實作了 ary[0] 和 ary[1] 的互換。

 好多人會以為，傳入的是位址，就會影響到實參，其實隻說對了一半。真正影響到實參，是進行了間接通路。

 為了更直覺的在程式中展現，傳入的實參是常量。将第 0 個元素的位址常量 0x0019ff28 直接寫入程式。程式修改為， swap(ary) 換為 swap(0x0019ff28)。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int a[])
{
  int nTmp = 0;
  nTmp = a[0];
  a[0] = a[1];
  a[1] = nTmp;
}

int main()
{
  int ary[2] = {7, 8};

  swap(0x0019ff28);
  printf("%08x,%08x\r\n", ary[0], ary[1]);

  system("pause");
  return 0;
}
           

 同樣可以，交換 ary[0] 和 ary[1] 的值。

 傳入數組 ary 第 0 個元素的位址常量，但不進行間接通路。形參是變量，可以進行 ++，是以 a++。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void swap(int a[])
{
  int nTmp = 0;
  a++;
}

int main()
{
  int ary[2] = {7, 8};

  swap(ary);
  printf("%08x,%08x\r\n", ary[0], ary[1]);

  system("pause");
  return 0;
}
           

 就好比，現實中打電話。知道電話号碼，叫出這個人（間接通路），在這個人臉上畫圖案，寫字都可以（間接通路後修改值）。但是，知道電話号碼，在電話号碼上進行加一，不呼叫這個人，那麼對這個人不能造成任何影響。

 并沒有改變 ary[0] 和 ary[1] 的值，輸出結果仍為 7, 8。

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