【Data】数据结构之C++程序设计（1）

一、函数与参数

1、传值参数：

template<class T>
T  Abc(T  a, T  b, T  c)
{
return a+b+b*c+(a+b-c)/(a+b)+4;
}

假定a,b,c是传值参数，在函数被调用时，类型T（T可以是int，float等或自定义类型）的复制构造函数把相应的实际参数分别复制到形式参数a,b,c之中，以供函数使用；而在函数返回时，类型T的析构函数会被唤醒，以便释放形式参数a,b,c.

缺点：大量传值开销大
例如：

假定数据类型为用户自定义的 M a t r i x，那么它的复制构造函数将负责复制其所有元素，而析构函数则负责逐个释放每个元素（假定 Matrix 已经定义了操作符+，*和 /） 。如果我们用具有1 0 0 0个元素的Matrix 作为实际参数来调用函数 A b c，那么复制个实际参数给 a，b
和c将需要3 0 0 0次操作。当函数A b c返回时，其析构函数又需要花费额外的 3 0 0 0次操作来释放a，b和c。

2、引用参数

template<class T>
T Abc(T& a, T& b, T& c)
{
return a+b+b*c+(a+b-c)/(a+b)+4;
}

在上面的代码中， a，b 和c 是引用参数（ reference parameter） 。如果用语句Abc (x, y, z) 来调用函数A b c，其中x、y 和z 是相同的数据类型，那么这些实际参数将被分别赋予名称a，b 和c，因此，在函数Abc 执行期间，x、y 和z 被用来替换对应的a，b 和c。与传值参数的情况不同，在函数被调用时，本程序并没有复制实际参数的值，在函数返回时也没有调用析构函数。

我们可以考察一下当a，b 和c 所对应的实际参数x，y 和z 分别是具有1 0 0 0个元素的矩阵时

的情形。由于不需要把x，y 和z 的值复制给对应的形式参数，因此我们可以节省采用传值参数

进行参数复制时所需要的3 0 0 0次操作。

###（注意这里只是节省了复制构造函数的3000次操作，而没有节省析构函数的3000次操作）###

3、常量引用参数

template<class T>
T Abc(const T& a, const T& b, const T& c)
{
return a+b+b*c+(a+b-c)/(a+b)+4;
}

使用关键字const 来指明函数不可以修改引用参数的值，这在软件工程方面具有重要的意义。这将立即告诉用户该函数并不会修改实际参数。
对于诸如i n t、float 和char 的简单数据类型，当函数不会修改实际参数值的时候我们可以采用传值参数；
对于所有其他的数据类型（包括模板类型） ，当函数不会修改实际参数值的时候可以采用常量引用参数。

###（为什么这样呢？）###

4、返回值
函数可以返回值，引用或常量引用。在前面的例子中，函数 Abc 返回的都是一个具体值，

在这种情况下，被返回的对象均被复制到调用（或返回）环境中。对于函数 Abc 的所有版本来说这种复制过程都是必要的，因为函数所计算出的表达式的结果被存储在一个局部临时变量中，当函数返回时，这个临时变量（以及所有其他的临时变量和传值形式参数）所占用的空间将被释放，其值当然也不再有效。为了避免丢失这个值，在释放临时变量以及传值形式参数的空间之前，必须把这个值从临时变量复制到调用该函数的环境中去。

如果需要返回一个引用，可以为返回类型添加一个前缀&。如：

T& X(int i, T& z)

定义了一个函数X，它返回一个引用参数Z。可以使用下面的语句返回z：

return z；

这种返回形式不会把z 的值复制到返回环境中。当函数X返回时，传值形式参数i 以及所有局部变量所占用的空间都将被释放。由于z 是对一个实际参数的引用，因此，它不会受影响。如果在函数名之前添加关键字c o n s t，那么函数将返回一个常量引用，例如：

const T& X (int i, T& z)

除了返回的结果是一个不变化的对象之外，返回一个常量引用与返回一个引用是相同的。