C语言：值传递，地址传递和引用传递（example：值交换）

于C语言中值传递、地址传递和引用传递的我个人理解。

通过一个例子：swap（交换两个整型变量的值）来表现！

 #include <stdio.h>
 void swap1(int* a,int* b);
 void swap2(int& a,int& b);
 void swap3(int* a,int* b);

 void main(){
     printf("Hello World!\n");
     int a = ;
     int b = ;
     printf("bef swap, add of a = %d\n",&a);
     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
     //swap(a,b);
     swap1(&a,&b);
     //swap2(a,b);
     //swap3(&a,&b);

     printf("aft swap, add of a = %d\n",&a);
     printf("aft swap, val of a = %d\n",a);
 }
 // pass by value
 void swap(int a,int b){
     int temp = a;
     a = b;
     b = temp;
 }
 // pass by address
 void swap1(int* a,int *b){
     int temp = *a;
     *a = *b;
     *b = temp;
 }
 // pass by reference
 void swap2(int& a,int& b){
     int temp = a;
     a = b;
     b = temp;
 }
 // pass by value ?
 void swap3(int* a,int *b){
     int* temp = a;
     a = b;
     b = temp;
 }

上面的函数，四个swap函数，输出结果：

swap（a，b）：

swap1（a，b）：

swap2（a，b）：

swap3（a，b）：

我们看到，真正起作用的是swap1和swap2.这两个分别是地址传递和引用传递。swap是典型的值传递，swap3是什么我后面会讲。

分析！

0，值传递

　　这个比较简单，实参a 原本指向地址 1638212，代表1638212这个地址的值是3。在swap函数中，实参a将值拷贝给形参a，形参a此时也在内存中拥有地址，地址= xxxx，值为3，在所有的函数体内的操作，都是对 xxxx这个地址的操作，所以并不会影响实际参数的值。

1，地址传递

　　这个对于理不清指针是什么的同学来说比较难。在这里我们习惯把指针写成int* a，int* b而不是int *a，int *b。我们可以这样理解：指针是一种特殊的数据类型，若 int c = 5;int* a = &c;则a是一个指针变量，它的值是c的地址！星号“*”是一个取值操作，和号“&”是一个取址操作。所以此时单纯看a和b都是一个整数，它们表示地址，进行取值操作之后就可以得到相应地址的值。函数接受两个类型为指针的变量，实际接受的是a和b，即两个地址。所以现在分析函数体：

 int temp = *a;//取出地址a的值，并赋值给整型变量temp
 *a = *b;      //取出地址b的值，并将这个值赋给地址a指向的值
 *b = temp;    //将temp的值赋给地址b所指向的值

　　因此，我们看到，由于函数传入的是地址，而函数体内又对地址进行取值和赋值操作，所以相对应的地址的值发生了改变。但是地址并没有实际改变，从函数的输出来看，a的地址并不会改变。在C语言中，函数在运行的时候会对每个变量分配内存地址，分配之后只要变量不被销毁，这个地址不能改变。&a = &b；是无法编译通过的。

2，引用传递

　　这个理解起来更简单，我们这样理解引用，引用是变量的一个别名，调用这个别名和调用这个变量是完全一样的。所以swap2的结果可以解释。值得注意的是，由于引用时别名，所以引用并不是一种数据类型，内存并不会给它单独分配内存，而是直接调用它所引用的变量。这个与地址传递也就是指针是不一样的（也就是说一个指针虽然指向一个变量，但是这个指针变量在内存中是有地址分配的），下面代码进行验证。

 void main(){
     printf("Hello World!\n");
     int a = ;
     int b = ;
     int* c = &a;//c是指向a的指针
     int& d = b;//d是b的引用，alias of b = d
     printf("val of a = %d\n",a);
     printf("add of a = %d\n",&a);
     printf("val of c = %d\n",c);
     printf("add of c = %d\n",&c);
     printf("val of b = %d\n",b);
     printf("add of b = %d\n",&b);
     printf("val of d = %d\n",d);
     printf("add of d = %d\n",&d);
 }

输出结果：

我们看到c的值是a的地址，c的地址是单独分配的；而d的值是b的值，d的地址是b的地址！

4，关于swap3怎么解释。

我认为swap3是一种值传递，如果我们把int*完全当做跟int一个级别的数据类型，那么swap3和swap两个函数是一摸一样的。只不过后者传入的是变量a，b的拷贝值，而后者传入的是变量a，b的地址的拷贝值；前者不能反应在外部，后者也不能。

最后，我们注意，对于应用，如果我们有代码：int a = 3; int& b = a;(b is an alias of a)b = 10;那么我们会发现a的值此时也变成了10。

但是在java中，如果我们把java的引用简单想象成这里的引用，是有问题的。因为如果一个函数出入一个对象Person person = new Person（"ZHANG San"）,而在函数体内进行这个操作：person = new Person（"LI Si"）;那么person的值并不能被改变，所以我们说java的函数传递都是值传递。