Передача параметров по ссылке.

 

Итак, мы рассмотрели средства обмена информацией между двумя объектами-функциями такие, в которых вызывающая функция через параметры, передаваемые по значению, может передать в вызываемую функцию одно или много значений, а вот получить от этой функции в качестве результата ее работы может только одно значение: через возвращаемое значение.

А если результатов работы вызываемой функции больше чем одно?

В этом случае можно воспользоваться параметрами, передаваемыми по ссылке. Параметры по ссылке указываются в списке формальных параметров как и параметры, передаваемые по значению, через запятую, и их может быть указано столько, сколько надо вернуть результатов - много.

Что же это за параметры? Для этого изучим новый производный тип – ссылка на тип

 

 

 

Имя типа «ссылка на тип» составляется из имени_типа и символа '&', например:

int& float& char&

Говорят «ссылка на int», «ссылка на float», «ссылка на char».

Этот тип определяет не новый объект, а новое альтернативное имя уже существующего объекта. Этот тип не создает новый объект, а уже созданному объекту дает второе имя.

Сначала всегда определяется объект нужного типа и только после этого можно создать ссылку на этот же тип (ссылка не может изменить тип именуемого объекта) и инициализировать его именем объекта, которому ссылка задает второе имя. Ссылка всегда должна быть инициализирована!

Создадим следующие объекты инструкциями их определения:

int a = 3, b = 4;

float f;

char s1,s2;

Объектам a, f, и s2 определены (даны) новые имена в следующих инструкциях:

int& aNew = a;

float& F = f;

char& ss2 = s2;

Теперь к этим объектам можно обратиться по любому из двух имен. Обращения будут равносильны.

aNew = b; f = 1.77; F = f - 1; ss2 = ‘w‘; s1 = s2;

Так использовать ссылки – экзотика. Да и зачем? Свойства и возможности ссылок на тип чаще всего используют в списке формальных параметров функции для организации обмена данными.

 

 

Рассмотрим задачу – пример 2, сделав другую реализацию уже рассмотренной задачи.

 

Составить функцию countX, которая, получив а, b и с через параметры по значению, вычисляет х и возвращает результат его вычисления через параметр по ссылке (откажемся от уже рассмотренной возможности возвращать результат через возвращаемое значение).

 

В функции main ввести значения a, , . Используя функцию countX, вычислить значение X и выдать на экран.

 

 

В функции main не использовать стандартные математические функции.

 

Для того, чтобы вычислить требуемый результат, функция countX должна получить с по значению три параметра а, b и с, тип каждого значения float. В этой реализации функция результат вернет не через возвращаемое значение, тип которого теперь void. В списке ее формальных параметров появляется параметр x, тип которого float&.

Имя х в списке формальных параметров определит второе имя того объекта, который получит функция при своем вызове, и которым он будет именоваться в этой функции.

float а

float b void

float c

float& x

Заголовок функции countX, реализуемой в таком виде, должен быть таким:

float countX (float a, float b, float c, float& x)

 

 

// файл example3.cpp

#define _USE_MATH_DEFINES

#include <math.h>

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

void countX (float a, float b, float c, float& x)

{

x= (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b);

// return x; нет этой инструкции, ведь функция так ничего не вернет!

}

Void main (void)

{

cout<<endl<<"vvedite a, x1, x2 ";

float x1, a, x2;

cin>>a>>x1>>x2;

float vir1;

countX (x1*x1, x2,pi, M_PI_2);

float vir2;

countX(x2, x1 + 1.2, 0, vir2);

float x=1/11. + a * vir1 + 1 / vir2;

cout<< endl <<"X = "<<x;

getch();

}

Пояснения к работе программы в этом варианте.

Программа начинает работать с функции main.

Попрежнему первая исполняемая инструкция-выражение

сout << endl << "vvedite a, x1, x2 ";

выводит на экран подсказку.

Следующая инструкция-выражение вводит информацию с клавиатуры в три объекта a, x1, x2. Пользователь ввел a равное 1, x1 равное 2, x2 равное 3.

В инструкции-выражении

countX (x1*x1, x2, M_PI_2, vir1);

выполняется оператор () вызова функции, где четвертым параметром, получаемым по ссылке на float,указан объект vir1.

При вызове функции countX эта функция принимает первый фактический параметр по значению (получает результат вычисления выражения x1*x1, равное 4) и для хранения этого значения 4 в объекте–функции countX создается локальный объект с именем а, тип которого float (т.к. первый формальный параметр в списке формальных параметров функции float a). Полученное через параметр значение 4 записывается в этот локальный объект а. Так же передаются остальные два фактических параметра – значения 3 из объекта x2 и 1.57 из константы M_PI_2. Для записи этих значений создаются локальные объекты b и c. Здесь механизм тот, который уже был расмотрен. Значения, записанные в локальные объекты а, b и c используются при вычислении значения выражения (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b), а полученный результат, равный 0.02, записывается в объект, имя которого х. А имя х при этом первом вызове функции именует объект vir1, так как в списке формальных параметров при вызове была сделана инициализация 4 параметра:

float& x = vir1, то есть имя х в этой фукции назначено новым именем объекта vir1.

Этот объект определен в функции main, следовательно информация вычисленная в функции countX инструкцией

x = (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b);

ее оператором присвоить записывается в объект с именем х, которое именует объект vir1. Информация из области функции countX попадает в область другой функции- функции main.

При втором вызове функции countX в инструкции-выражении

countX(x2, x1 + 1.2, 0, vir2);

выполняется оператор () вызова функции countX, где четвертым параметром, получаемым по ссылке на float,указан объект vir2.

Значения, полученные в локальные объекты а, b и c при этои вызове используются при вычислении значения выражения (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b), а полученный результат, равный теперь -0.09, записывается в объект, имя которого в этой функции попрежнему х. А это имя при этом новом вызове функции именует объект vir2, так как в списке формальных параметров при этом вызове была сделана инициализация 4 параметра:

float& x = vir2, то есть имя х в этой фукции будет новым именем объекта vir2.

Этот объект попрежнему определен в функции main. Таким образом информация вычисляется функцией countX винструкции

x = (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b);

Оператором присвоить эта инструкция записывает результат в область памяти другой функции, в область памяти объекта vir2 .

 

(Технически такой механизм передачи объекта по ссылке использует все тот же механизм передачи через параметры по значению адреса передаваемого объекта, например, vir1. Но к полученному по значению адресу объекта vir1, автоматически применяется оператор взятия объекта и таким образом, обеспечивается работа не с переданным адресом объекта, а с самим объектом, определенным в другой функции).

 

По ссылке можно передать объект, тип которого обязательно должен совпадать с типом, на который сделана ссылка.

 

// файл example3.cpp

#define _USE_MATH_DEFINES

#include <math.h>

void countX (float a, float b, float c, float& x)

{

x= (a * cos(b + c) - b * sin(a + c)) / (pow(a,3) + b * b);

}

Void main (void)

{

cout<<endl<<"vvedite a, x1, x2 ";

float x1, a;