C 語言指標補充：pass by value / pass by reference

延續上一篇的指標，補充 pass by value 和 pass by reference 的差別。

C 語言指標－程式碼圖解

當我們在程式中呼叫函數時，變數的傳遞方式有兩種：pass by value 和 pass by reference。這兩者的區別主要在於傳遞的是「值」還是「記憶體位置的參考」。

這個情況在交換數值的時候會特別明顯。

Pass by Value

當變數是以值傳遞時，函數接收到的只是該變數的「複製品/副本」，而非原始的變數。換句話說，在函數中對這個變數的操作，不會影響到主程式（main()）中原本的變數。

舉例來說，如果遇到 x 和 y 交換的情況但其實是複製地址，不是複製值。

假設我要交換 x 和 y 的值。我的直覺是，設定一個暫時的參數，並讓他們交換。

#include <stdio.h>
#include <cs50.h>

void swap (int a, int b);

int main(void)
{
    int x = 1;
    int y = 2;

    printf("x is %i, y is %i\n",x,y);
    swap(x,y);
    printf("x is %i, y is %i\n",x,y);
}

void swap (int a, int b)
{
    int tmp = a; //a先丟掉tmp裡面
    a = b; //此時a的位置是空的，再把b丟進去
    b = tmp; // b的位置變空了，再把a從tmp撈回來
}

但出來的結果卻沒有交換，為什麼呢？

因為實際在記憶體的寫在 main 裡面的 function 跟 main 外的 function 存的方式不太同個平面。

所以 swap中的 x 和 y 並非等於 main。而只是他的「副本」（copy）。

這時候只是pass by value。

那這樣怎麼解決呢?

Pass by reference

參考傳遞則完全不同，它傳遞的是變數的「記憶體位置」。因此，函數可以直接操作原變數，而不只是操作一個副本。這樣的傳遞方式在需要修改變數內容時特別有用。

讓他指向值，指向 a 和 b 代表的地址，所以程式碼就要改成：

#include <stdio.h>
#include <cs50.h>

void swap (int *a, int *b);

int main(void)
{
    int x = 1;
    int y = 2;

    printf("x is %i, y is %i\n",x,y);
    swap(&x,&y); // 記得丟進去的是指向x和y的地址，所以要加&
    printf("x is %i, y is %i\n",x,y);
}

void swap (int *a, int *b)
{
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

總結：

想像你有兩個人要交換手中的兩件物品：

• 在 pass by value 的情境下，這兩個人都拿著物品的照片（副本），彼此交換照片，但實際的物品並沒有改變。
• 在 pass by reference 的情境下，他們交換的是實體物品，這樣物品的擁有者也會發生變動。