11.2 – Передача аргументов по значению

Передача по значению

По умолчанию аргументы, не являющиеся указателями, в C++ передаются по значению. Когда аргумент передается по значению, значение аргумента копируется в значение соответствующего параметра функции.

Рассмотрим следующий фрагмент:

#include <iostream>
 
void foo(int y)
{
    std::cout << "y = " << y << '\n';
}
 
int main()
{
    foo(5);    // первый вызов
 
    int x{ 6 };
    foo(x);   // второй вызов
    foo(x+1); // третий вызов
 
    return 0;
}

При первом вызове foo() аргументом является литерал 5. Когда вызывается foo(), создается переменная y, и значение 5 копируется в y. Затем, когда foo() завершается, переменная y уничтожается.

Во втором вызове foo() аргументом является переменная x. x вычисляется для получения значения 6. Когда foo() вызывается во второй раз, переменная y создается снова, и значение 6 копируется в y. Затем, когда foo() завершается, переменная y уничтожается.

В третьем вызове foo() аргументом является выражение x + 1. x + 1 вычисляется для получения значения 7, которое передается переменной y. Переменная y снова уничтожается, когда завершается foo().

Таким образом, эта программа печатает:

y = 5
y = 6
y = 7

Поскольку функции передается копия аргумента, исходный аргумент не может быть изменен функцией. Это показано в следующем примере:

#include <iostream>
 
void foo(int y)
{
    std::cout << "y = " << y << '\n';
 
    y = 6;
 
    std::cout << "y = " << y << '\n';
} // y уничтожается здесь 
 
int main()
{
    int x{ 5 };
    std::cout << "x = " << x << '\n';
 
    foo(x);
 
    std::cout << "x = " << x << '\n';
    return 0;
}

Этот фрагмент выводит:

x = 5
y = 5
y = 6
x = 5

В начале main переменная x равна 5. Когда вызывается foo(), значение x (5) передается в параметр y функции foo. Внутри foo() переменной y присваивается значение 6, а затем она уничтожается. Значение x не изменилось, даже если y был изменен.

Параметры функции, передаваемые по значению, также можно сделать константными. Это позволит заручиться помощью компилятора, чтобы функция не пыталась изменить значение параметра.

Преимущества и недостатки передачи по значению

Преимущества передачи по значению:

• Аргументы, передаваемые по значению, могут быть переменными (например, x), литералами (например, 6), выражениями (например, x + 1), структурами и классами, а также перечислителями. Другими словами, практически всё.
• Аргументы никогда не изменяются вызываемой функцией, что предотвращает побочные эффекты.

Недостатки передачи по значению:

• Копирование структур и классов может значительно снизить производительность, особенно если функция вызывается много раз.

Когда использовать передачу по значению:

• При передаче переменных базовых типов данных и перечислителей, и когда функции не требуется изменять аргумент.

Когда не использовать передачу по значению:

• При передаче структур или классов (включая std::array, std::vector и std::string).

В большинстве случаев передача по значению – лучший способ принять параметры базовых типов, когда функции не нужно изменять аргумент. Передача по значению гибкая и безопасная, а в случае базовых типов – эффективная.

Теги