Значения после функции 1001 и 1001

Как видите, значения, которые функция change_values присваивает параметрам, остаются и после завершения функции. Чтобы понять, почему изменения, которые функция выполнила над переменными, остались после ее завершения, необходимо вспомнить, что функция имеет доступ к ячейке памяти каждой переменной. Если вы передаете параметры по адресу, C++ помещает адрес каждой переменной в стек, как показано на рис. 10.2.

 

Рис. 10.2. Передача параметров по адресу.

Используя указатели (адреса памяти) внутри функции, change_values может обратиться к памяти по адресу каждого параметра, изменяя значения параметров, что и требуется.

Изменение значений параметров в функциях

Для изменения значения параметра в функции, функция должна знать адрес параметра в памяти. Следовательно, ваша программа должна передать адрес параметра с помощью оператора адреса C++:

some_function(&some_variable);

Внутри функции вы должны сообщить C++, что функция будет работать с адресом памяти (указателем). Для этого при объявлении вы предваряете имя параметра звездочкой:

void some_function(int *some_variable);

Далее внутри функции вы должны употреблять звездочку перед именем переменной:

*some_variable = 1001;
cout << *some_variable;

Во избежание ошибок C++ не позволит вашей программе передать адрес переменной в функцию, которая не ожидает указатль в качестве параметра. Кроме того, C++ обычно генерирует предупреждение компилятора, когда ваша программа пытается передать значение в функцию, которая ожидает указатель в качестве параметра.

Второй пример

Если ваша программа передает указатели на параметры, параметры могут быгь любого типа, например int, float или char. Функция, которая использует указатели, объявляет переменные соответствующего типа, предваряя имя каждой переменной звездочкой, подтверждающей, что такая переменная является указателем. Следующая программа SWAPVALS.CPP передает адреса двух параметров типа float в функцию swap_values. Функция в свою очередь использует указатели на каждый параметр, чтобы обменять значения параметров:

#include <iostream.h>

void swap_values(float *a, float *b)

{
float temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}

void main(void)

{
float big = 10000.0;
float small = 0.00001;
swap_values(&big, &small);
cout << "Big содержит " << big << endl;
cout << "Small содержит " << small << endl;
}

Как видите, программа передает параметры в функцию swap_values по адресу. Внутри функции программа использует указатели на ячейки памяти параметров. Давайте более внимательно посмотрим на действия внутри функции swap_va lues. Как видите, функция объявляет а и b как указатели на значения типа float:

void swap_values(float *a, float *b)

Однако функция объявляет переменную temp просто как float, а не как указатель на float. float temp;

Рассмотрим следующий оператор:

temp = *а;

Этот оператор побуждает C++ присвоить переменной temp значение указываемое переменной а (т. е. значение переменной big, равное 10000.0). Поскольку temp имеет тип float, присваивание корректно. Переменная-указатель представляет собой переменную, которая хранит адрес. Следующий оператор объявляет temp как указатель на ячейку памяти, содержащую значение типа float.

float *temp;

В данном случае temp может хранить адрес значения с плавающей точкой но не само значение.

Если вы удалите оператор разыменования (*), стоящий перед переменной а внутри присваивания, то оператор будет пытаться присвоить значение, хранимое в а (которое является адресом), переменной temp. Поскольку temp может содержать значение с плавающей точкой, но не адрес значения с плавающей точкой, возникнет ошибка.

Не беспокойтесь, если вы не можете свободно обращаться с указателями, вы будете изучать их более подробно в части 3. На настоящий момент, однако, просто поймите, что, если хотите изменить в ваших функциях значения параметров, вы должны использовать указатели.

Использование ассемблерных листингов для лучшего понимания работы компилятора

Лучшим способом понять, как компилятор C++ трактует указатели, является исследование ассемблерного вывода компилятора. Большинство компиляторов C++ обеспечивают ключ командной строки, который вы можете использовать, чтобы указать компилятору выводить ассемблерный листинг. Читая ассемблерный листинг, вы можете лучше понять, как компилятор использует стек, когда передает параметры в функцию.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Из данного урока вы узнали, как изменить значение параметра внутри фун кции. Для этого ваши функции должны использовать указатели. Сначала вы можете найти указатели слишком сложными. Из урока 14 вы узнаете, как использовать ссылки C++, которые упрощают процесс изменения параметров внутри функции. Однако, поскольку многие программисты С используют указатели для изменения параметров, вам необходимо знать и такой вариант программирования.

Из урока 11 вы выясните, как функции библиотеки этапа выполнения, обеспечиваемые компилятором C++, могут ускорить программирование, позволяя быстро разрабатывать сложные программы. Однако до изучения урока 11 убедитесь, что вы освоили следующие основные Концепции:

1. Пока вы не используете указатели или ссылки C++, функция не может изменить значение параметра.
2. Когда ваша программа передает параметр в функцию, C++ помещает копию значения параметра во временный участок памяти, называемый стеком. Любые изменения, которые функция осуществляет над параметром, влияют только на эту копию, расположенную в стеке.
3. Для изменения значения параметра функция должна знать адрес соответствующей переменной.
4. Используя оператор адреса C++ (&), ваши программы могут передать адрес переменной в функцию.
5. Когда функция получает адрес переменной, она должна объявить переменную параметра как указатель (предваряя имя переменной звездочкой).
6. Если функции требуется использовать значение, на которое ссылаются (указывают) по указателю, функция должна предварять имя переменной-указателя звездочкой, т. е. оператором разыменования C++.