Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Страуструп Бьерн

}

Поскольку в функцию передается копия, инструкция

x=x+1

в функции

f

не изменяет значения переменных

xx

и

yy

, передаваемых ей при двух вызовах. Передачу аргумента по значению можно проиллюстрировать следующим образом.

Передача по значению представляет собой довольно

простой механизм, а ее стоимость определяется стоимостью копирования значения.

8.5.4. Передача параметров по константной ссылке

Передача по значению проста, понятна и эффективна, если передаются небольшие значения, например переменные типа

int

,

double

или

Token

(см. раздел 6.3.2). А что если передаваемое значение велико и представляет собой изображение (занимающее несколько миллионов бит), большую таблицу чисел (например, несколько тысяч целых чисел) или длинную строку (например, сотни символов)? Тогда копирование оказывается очень затратным механизмом. Не стоит слишком сильно беспокоиться о стоимости выполняемых операций, но делать ненужную работу также не следует, так как это свидетельствует о плохом воплощении идеи, которую мы хотим реализовать. Например, можно написать следующую функцию, выводящую на экран вектор чисел с плавающей точкой:

void print(vector<double> v) // передача по значению; приемлемо ?

{

cout << "{ ";

for (int i = 0; i<v.size; ++i) {

cout << v[i];

if (i!=v.size–1) cout << ", ";

}

cout << " }\n";

}

Функцию

print

можно применять к векторам любых размеров. Рассмотрим пример.

void f(int x)

{

vector<double> vd1(10); // небольшой вектор

vector<double> vd2(1000000); // большой вектор

vector<double> vd3(x); // вектор неопределенного размера

// ...заполняем векторы vd1, vd2, vd3 значениями...

print(vd1);

print(vd2);

print(vd3);

}

Этот код работает, но при первом вызове функции

print

будет скопирован десяток чисел типа

double

(вероятно, 80 байт), при втором — миллионы чисел типа

double

(вероятно, восемь мегабайт), а при третьем количество копируемых чисел неизвестно. Возникает вопрос: “Зачем вообще что-то копировать?” Мы же хотим распечатать вектор, а не скопировать его. Очевидно, нам нужен способ передачи переменных функциям без их копирования. Например, если вы получили задание составить список книг, находящихся в библиотеке, то совершенно не обязательно приносить копии всех книг домой — достаточно взять адрес библиотеки, пойти туда и просмотреть все книги на месте.

Итак, нам необходим способ передачи

функции

print

“адреса” вектора, а не копии вектора. “Адрес” вектора называется ссылкой (reference) и используется следующим образом:

void print(const vector<double>& v) // передача по константной ссылке

{

cout << "{ ";

for (int i = 0; i<v.size; ++i) {

cout << v[i];

if (i!=v.size–1) cout << ", ";

}

cout << " }\n";

}

Символ

&

означает ссылку, а ключевое слово

const

предотвращает случайную модификацию аргумента в функции

print

. Кроме объявления аргумента, все остальное без изменений. Правда, теперь все операции будут производиться не над копией, а над самим аргументом, полученным по ссылке. Такие аргументы называются ссылками, потому что они ссылаются на объекты, определенные вне функции. Вызов функции

print

остается точно таким же, как и раньше.

void f(int x)

{

vector<double> vd1(10); // небольшой вектор

vector<double> vd2(1000000); // большой вектор

vector<double> vd3(x); // вектор неопределенного размера

// ...заполняем векторы vd1, vd2, vd3 значениями...

print(vd1);

print(vd2);

print(vd3);

}

Этот механизм можно проиллюстрировать графически.

Константная ссылка обладает полезным свойством: она не позволяет случайно изменить объект, на который ссылается. Например, если мы сделаем глупую ошибку и попытаемся присвоить элементу вектора, полученного извне функции

print

, какое-то значение, то компилятор сразу выдаст сообщение об этом.

void print(const vector<double>& v) // передача по константной ссылке

{

// ...

v[i] = 7; // ошибка: v — константа (т.е. не может изменяться)

// ...

}

Передача аргументов по константной ссылке — очень полезный и распространенный механизм. Вернемся к функции

my_find

(см. раздел 8.5.1), выполняющей поиск строки в векторе строк. Передача по значению здесь была бы слишком неэффективной.

int my_find(vector<string> vs, string s); // передача по значению: