上面的代碼段中加法調(diào)用這樣的函數(shù),其參數(shù)傳遞方式同樣是值傳遞：

float::operator + (float a, float b);

下面看一個稍微復(fù)雜的類，Complex復(fù)數(shù)類。ObjectARX程序設(shè)計中使用的大部份對象類型都將比這個類復(fù)雜。

class Complex
{
  public:
  Complex operator = (Complex others); //賦值函數(shù)，事實(shí)上不聲明系統(tǒng)也會默認(rèn)
  Complex operator + (Complex c1, Complex c2); //加法
  void Complex (float Re, float Im); //帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
  //當(dāng)然，真正的復(fù)數(shù)類接口遠(yuǎn)比這復(fù)雜，為了說明問題，僅寫出這三個接口函數(shù)。
  private:
  float Re; //復(fù)數(shù)的實(shí)部
  float Im; //復(fù)數(shù)的虛部
} //類接口函數(shù)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該并不復(fù)雜，在此略過。

類的接口函數(shù)的參數(shù)仍然用值傳遞方式。當(dāng)執(zhí)行下列代碼中的加法和賦值操作時，程序?qū)⒁啻螆?zhí)行Complex類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。

Complex A(2.5, 3);

Complex B(0.4, 2.5);

Complex C = A + B;

最后一句代碼，首先聲明一個Complex類對象C，然后根據(jù)運(yùn)算符優(yōu)先級，執(zhí)行加法運(yùn)算，將對象A，B傳遞給加法函數(shù)，這時C++調(diào)用Complex類的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)聲明兩個臨時變量，再調(diào)用默認(rèn)的“拷貝構(gòu)造函數(shù)”采用位拷貝的方法將對象A，B復(fù)制到臨時變量，加法操作返回時，再將臨時變量析構(gòu)，返回值再用值傳遞方式傳遞給賦值函數(shù)。

從以上執(zhí)行過程可以看出，值傳遞方式效率低的關(guān)鍵在于臨時變量的建立和析構(gòu)。于是考慮，因?yàn)樵谡{(diào)用函數(shù)時該變量已經(jīng)在內(nèi)存中存在，將這個已經(jīng)存在的變量直接傳遞給函數(shù)體而不去聲明和拷貝臨時變量。這樣，臨時變量的構(gòu)造、拷貝、析構(gòu)等工作都被省略，從而大大提高了函數(shù)效率。這便是使用C/C++指針和引用傳遞機(jī)制的主要原因。另外，使用這樣的函數(shù)參數(shù)傳遞機(jī)制，在函數(shù)體內(nèi)部可以很輕易地修改變量的內(nèi)容。(而使用值傳遞方式，函數(shù)體內(nèi)部只能修改臨時變量，沒有辦法修改這些外部變量本身的值。)這樣一方面增加了程序設(shè)計的靈活性，同時也給程序帶來了安全隱患。當(dāng)然，我們可以使用const聲明防止變量的內(nèi)容在函數(shù)體內(nèi)部被修改，但這需要編程者有良好的編程風(fēng)格和編程習(xí)慣。在介紹函數(shù)參數(shù)的指針和引用傳遞方式之前，先說一說指針和引用這兩個概念。

2、指針和引用

在解釋指針和引用之前，先看看普通變量是怎樣在內(nèi)存中存放的。聲明變量后，編譯程序要維護(hù)一張包括各種標(biāo)識符的表。在這張表內(nèi)，每一個標(biāo)識符，比如說變量名都應(yīng)該有它的類型和在內(nèi)存中的位置。

在這要進(jìn)一步說明幾個問題，這些問題可能涉及多個計算機(jī)專業(yè)領(lǐng)域，我也不想在這作深入介紹，看不明白沒有關(guān)系，不會影響您繼續(xù)閱讀這篇文章。

首先，C/C++的內(nèi)存分配有靜態(tài)分配和動態(tài)分配兩種機(jī)制。靜態(tài)分配內(nèi)存是由編譯程序?yàn)闃?biāo)識符分配固定的內(nèi)存地址，而動態(tài)分配機(jī)制是應(yīng)用程序在進(jìn)入內(nèi)存后再根據(jù)程序使用內(nèi)存的實(shí)際情況決定變量存放地址。這個話題非常復(fù)雜，不過進(jìn)行ObjectARX程序設(shè)計好象不必太在意內(nèi)存分配機(jī)制，讓編譯程序和Windows去管這件事吧。而且內(nèi)存分配機(jī)制對于我們理解指針和引用不會造成影響。

其次，標(biāo)識符可以標(biāo)識變量，也可以標(biāo)識函數(shù)入口。從而它的類型可以是CPU能直接處理的內(nèi)部數(shù)據(jù)類型<例如int類型>，也可以是用戶自定義類型，還可以是函數(shù)類型。

另外，由于標(biāo)識符的類型不同，它占用內(nèi)存的大小也各有差異。“在內(nèi)存中的位置”實(shí)際上指的是它占用的內(nèi)存塊的首地址。對于80286以上的計算機(jī)<這句話是不是多余？>，內(nèi)存地址由基址(或段地址)加上偏移地址組成?；肥菓?yīng)用程序被調(diào)入內(nèi)存時由操作系統(tǒng)分配，當(dāng)然，編譯程序把應(yīng)用程序編譯成多個段，從而要求操作系統(tǒng)對于不同的段分配不同的基址。而編譯程序(哪怕是使用靜態(tài)地址分配)只能決定標(biāo)識符存放的偏移地址，也就是說，“在內(nèi)存中的位置”只是標(biāo)識符占用內(nèi)存的第一個字節(jié)的偏移地址。說了這么多，有一點(diǎn)需要記住，無論是程序設(shè)計者還是編譯程序都無法確知變量的內(nèi)存中的實(shí)際位置。

最后，這個標(biāo)識符表要比上面說的復(fù)雜，我只選擇了與目前討論的問題有關(guān)的內(nèi)容。

好了，準(zhǔn)備工作做了許多，讓我們正式進(jìn)入C/C++指針和引用的神秘世界。

指針變量其實(shí)質(zhì)類似一個int整型變量。我們在源程序中這樣聲明一個指針變量：

float *px;

此時，標(biāo)識符px指示的內(nèi)存位置上存放的就是一個int類型整數(shù)，或者說，通過變量px可以訪問到一個int類型整數(shù)，并且這個整數(shù)與指針指向的數(shù)據(jù)類型<在此例中為float浮點(diǎn)數(shù)>無關(guān)。在ARX程序中，甚至可以用這樣的方式打印一個指針變量：

acutPrintf(“指針變量px的值為%d”, px);

當(dāng)然，這個整數(shù)值到底意味著什么，可以只有計算機(jī)(或者說操作系統(tǒng))自己知道，因?yàn)檫@個值表示的是指針指向的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置。也就是說，不應(yīng)該將指針變量與普通int整型混淆，例如，對指針進(jìn)行四則運(yùn)算將使用結(jié)果變得計算機(jī)和程序員都無法理解，盡管編譯器允許你這樣做。<實(shí)際上，計算數(shù)組下標(biāo)就要使用指針的加法。>

與普通變量不同，若在程序中聲明指針變量的同時不進(jìn)行初始化，系統(tǒng)會自動將指針變量初始化為NULL。<NULL的值與0相同，但好的編程風(fēng)格是使用NULL而非0，以與普通int類型區(qū)別。>而聲明普通變量，系統(tǒng)僅為其分配內(nèi)存，而不做自動初始化，從而未初始化的變量值是不可預(yù)測的。當(dāng)然，直接使用未初始化的指針決不是一個好程序(此時編譯器會發(fā)出警告信息)，其危害或隱患以后在說明內(nèi)存管理技術(shù)時再討論。<若ObjectARX程序設(shè)計連載能堅持寫下去，我想會要涉及到內(nèi)存管理的。>
在聲明時初始化指針變量可以這樣：

//float *px = 0.254;原文如此

float f = 0.254 ;

float *px = &f ;

這是初始化同時賦值，也可以使用new運(yùn)算符進(jìn)行初始化：

float *px = new float;

這種初始化方式經(jīng)常用于不方便或不能直接賦值的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。

上述語句執(zhí)行時，首先分配一塊可存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域<大小與數(shù)據(jù)類型有關(guān)>，若要同時賦值，就調(diào)用賦值函數(shù)將數(shù)值寫入剛分配的內(nèi)存中。然后為標(biāo)識符px分配一個int整型要占用的(通常為4字節(jié))內(nèi)存空間，最后將分配的用于存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存首地址寫入內(nèi)存。

注意：使用new運(yùn)算符初始化指針，指針變量使用結(jié)束后應(yīng)該用delete運(yùn)算符釋放其占用的內(nèi)存。也就是說，new運(yùn)算符和delete運(yùn)算符最好能成對使用。

指針的初始化可以在程序的任何位置進(jìn)行，<當(dāng)然，最好在使用它之前初始化。>比如：

float x = 0.254;
float *px;
//其它語句，請注意不要在這里使用px指針
px = &x; //在這進(jìn)行px指針的初始化工作

上面最后一行代碼是將變量x的地址賦值給指針px。以上初始化指針的方法效率相差無幾，讀者可自行分析。&運(yùn)算符稍后討論。

下面看一個ObjectARX程序中最為普通的使用指針的代碼段：(注意，以下不是完整的代碼，不能進(jìn)行編譯或執(zhí)行。)

void Sample(void)
{
//聲明指針變量同時調(diào)用AcDbLine類的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化。
//注意此時使用了new運(yùn)算符為AcDbLine類對象分配內(nèi)存。
AcDbLine *pLine = new AcDbLine(AcGePoint3d(10, 20, 0) ,
AcGePoint3d(50, 75, 0));

//下面看看如何訪問指針變量及復(fù)雜類的接口函數(shù)。
pLine->setColorIndex(1); //將線對象的顏色設(shè)置為紅色

//layer()函數(shù)返回一個指向char類型的指針，先聲明一個指針變量用于接收返回值
char *pLayerName;
pLayerName = pLine->layer(); 
acutPrintf(“\n紅色的線對象在%s圖層上。”, pLayerName);
}

這段代碼不作深入分析，請讀者注意pLine指針的聲明和初始化過程以及pLayerName指針的賦值過程。

注意到我們在上面初始化px指針時使用了&運(yùn)算符，即取地址運(yùn)算符，這也是使用引用的一般方法之一。引用是C++概念，C++初學(xué)者容易將引用和指針混淆在一起。

以下代碼中，m就是n的一個引用：

int n;
int &m = n;

編譯程序編譯以上代碼時，在標(biāo)識符表中添加一個int引用類型的標(biāo)識符m，它使用與標(biāo)識符n相同的內(nèi)存位置。這樣對m的任何操作實(shí)際上就是對n的操作，反之亦然。注意，m既不是n的拷貝，(這樣的話，內(nèi)存中應(yīng)該的兩塊不同的區(qū)域，存放著完全相同的內(nèi)容。)，也不是指向n的指針，其實(shí)m就是n本身，只不過使用了另外一個名稱而已。

盡管指針和引用都是利用內(nèi)存地址來使用變量，它們之間還是有本質(zhì)的區(qū)別：

首先，指針變量(包括函數(shù)調(diào)用時的臨時指針變量)在編譯和運(yùn)行時要分配相當(dāng)于一個int變量的內(nèi)存空間以存放指針變量的值，盡管這個值表示的是指針指向的變量的地址。而引用與普通變量一樣，標(biāo)識符所指示的內(nèi)存位置就是變量存放位置。這樣不僅不需要在內(nèi)存中分配一個int變量的內(nèi)存空間(盡管它可能微不足道)，而且在使用中可以少一次內(nèi)存訪問。<僅就內(nèi)存使用效率而言，指針和引用所帶來的區(qū)別確實(shí)不大，完全可以不去在意它。>

其次，由于標(biāo)識符表在填寫后就不能再被修改，因此引用在創(chuàng)建就必須初始化，并且初始化后，不能改變引用的關(guān)系。另外，引用初始化時，系統(tǒng)不提供默認(rèn)設(shè)置，引用必須與合法的內(nèi)存位置相關(guān)聯(lián)。而這些特征對于指針而言都是不存在的。指針可以在程序任何時刻初始化，初始化的指針在程序中也可以根據(jù)需要隨時改變所指向的對象，(這只需要改寫指針變量的值就可以了。)當(dāng)然，未初始化的指針變量系統(tǒng)會初始化為NULL，而NULL引用是非法的。

下面看一段類似文字游戲的程序：

int I = 6;
int J = 8;
int &K = I; //K是I的引用
K = J; //K和I的值都變成了8

注意，由于引用關(guān)系不能被修改，語句K = J;并不能將K修改為對J的引用，只是修改了K的值。實(shí)際上，聲明并初始化引用后，可以把引用當(dāng)作普通變量來使用，只不過在操作時會影響另外一個變量。

以上代碼僅僅只是解釋引用的定義，并不能體現(xiàn)引用的價值。引用的主要功能在于函數(shù)的參數(shù)(或者返回值)的傳遞。

注：下圖應(yīng)該是float *px = &x ;

先看一下簡單的例子。

void Func1(int x) //這個函數(shù)的參數(shù)使用值傳遞方式
{
  x = x + 10;
}
//當(dāng)參數(shù)類型更復(fù)雜時，指針和引用傳遞方式在效率等方面的優(yōu)勢更為明顯
//不過那樣例子就不夠“簡單”了
void Func2(int *x) //這個函數(shù)的參數(shù)使用指針傳遞方式
{
  *x = *x + 10;
}

void Func3(int &x) //這個函數(shù)的參數(shù)使用引用傳遞方式
{
  x = x + 10;
}

以下代碼調(diào)用這些函數(shù)：

int n = 0;
Func1(n);
acutPrintf(“n = %d”, n); // n = 0
Func2(&n);
acutPrintf(“n = %d”, n); //n = 10
Func3(n);
acutPrintf(“n = %d”, n); //n = 20

以上代碼段中，當(dāng)程序調(diào)用Func1()函數(shù)時，首先在棧(Stack)內(nèi)分配一塊內(nèi)存用于復(fù)制變量n。若變量n的類型復(fù)雜，甚至重載了該類的默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)：

CMyClass(const CMyClass &obj);

這個過程可能會比較復(fù)雜。<類的默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)使用“位拷貝”而非“值拷貝”，若類中包括指針成員，不重載該函數(shù)幾乎注定程序會出錯。關(guān)于這個問題以后再深入探討。>

程序進(jìn)入函數(shù)Func1()體內(nèi)后，操作的是棧中的臨時變量，當(dāng)函數(shù)結(jié)束(或者說返回)時，棧內(nèi)變量被釋放。而對于函數(shù)Func1()來說的外部變量n并未起任何變化，因此隨后的acutPrintf函數(shù)將輸出n = 0。

程序調(diào)用函數(shù)Func2()時，在棧內(nèi)分配內(nèi)存用于存放臨時的指針變量x。然后用&運(yùn)算取得變量n的地址，并拷貝給臨時指針變量x作為x的值。此時，指針x就成了指向變量n的指針。在函數(shù)體內(nèi)，*x運(yùn)算得到的是指針x指向的內(nèi)容，即變量n。對*x操作實(shí)際上就是對n操作。因此，在函數(shù)Func2()中變量n的值起了變化。在分析Func2()函數(shù)時應(yīng)該注意到，臨時指針變量x要指向的內(nèi)存地址，也就是說變量x的“值”仍然是采用了值傳遞方式從函數(shù)外部(或者說函數(shù)調(diào)用者)獲得，那么“值”也就應(yīng)該具有值傳遞方式的特點(diǎn)，它要在棧中復(fù)制臨時變量，它在函數(shù)體內(nèi)被修改不會影響到函數(shù)外部。比如說，在上面的代碼段中，函數(shù)Func2()內(nèi)可以讓指針x指向另外的變量，但函數(shù)結(jié)束或返回后，在函數(shù)外部是無法得到這樣的指向另外變量的指針。

程序調(diào)用函數(shù)Func3()時，臨時變量x是一個變量n的引用，此時變量x就是變量n本身，對x操作的同時，外部變量n也起了變化。實(shí)際上，引用能做的事，指針也能做到。

以上的代碼段確實(shí)簡單，以至還不能充分顯示指針和引用在傳遞函數(shù)參數(shù)時的許多其他功能。下面我們設(shè)計這樣一個函數(shù)，函數(shù)需要兩個參數(shù)，在函數(shù)內(nèi)將兩個參數(shù)的值互換。由于值傳遞方式盡管能通過返回值賦值的方法修改一個參數(shù)值，但不能同時修改兩個參數(shù)值，因此這個函數(shù)不能使用值傳遞方式。使用指針傳遞方式，函數(shù)可以寫成這樣：

bool swap(int *x, int *y)
{
  int temp;
  temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;
  return true;
}

以下代碼調(diào)用該函數(shù)：

/*原文如此

int *a = 10;
int *b = 15;

*/

int a1 = 10 ;

int b1 =15 ;

int *a = &a1 ;

int *b = &b1 ;
if (swap(a, b))
{
  acutPrintf(“整數(shù)a1,b1已交換數(shù)據(jù)，*a = %d, *b = %d”, *a, *b);
}

在以上代碼中，swap()函數(shù)設(shè)計成與常見的ARX函數(shù)一致的風(fēng)格，用一個bool類型返回函數(shù)執(zhí)行狀態(tài)。<在ARX中，這個返回值通常使用Acad::ErrorStatus類。>在調(diào)用函數(shù)時，由于變量a和b已經(jīng)聲明為指針，使用標(biāo)識符a和b訪問的是int類型變量的內(nèi)存地址。

使用引用傳遞參數(shù)，可以這樣設(shè)計swap()函數(shù)：

bool swap(int &x, int &y)
{
int temp;
temp = x;
x = y;
y = temp;
return true;
}

使用代碼swap(int a, int b)調(diào)用以上函數(shù)時，進(jìn)入函數(shù)體內(nèi)，x、y分別是變量a、b的引用，對x、y操作就是操作變量a、b。函數(shù)返回后，變量a、b的值互相交換了。

注意：以上代碼只是交換兩個變量(或者指針指向的變量)的值。即將變量a、b(或指針a、b指向的變量)的修改為b、a(或指針b、a指向的變量)的值，而不是將指針a指向原來指針b指向的變量。也就是說，swap()函數(shù)調(diào)用前后，指針a和b的值(地址)并沒有發(fā)生任何變化。(當(dāng)然，引用關(guān)系在任何時候都不能修改。)要修改指針的地址值，應(yīng)該使用指向指針的指針或者使用對指針的引用。這樣設(shè)計和調(diào)用函數(shù)：

bool swap(int **x, int **y); //使用指向指針的指針傳遞參數(shù)
int *a = 10;//原文如此，不可
int *b = 15;// //原文如此，不可
swap(&a, &b);

或者：

bool swap(int *&x, int *&y); //使用對指針的引用傳遞參數(shù)
int *a = 10; //原文如此，不可
int *b = 15; //原文如此，不可
swap(a,b);

在以上的兩個swap()函數(shù)以交換兩個指針的值，使指針a指向原來指針b指向的變量，指針b指向原來指針a指向的變量。
另外，由于引用關(guān)系不可修改，指向引用的指針和引用一個引用沒有實(shí)際意義。若編譯器允許它們存在，實(shí)際上也會退化為普通指針(或?qū)χ羔樀囊?/SPAN>)和引用。這一點(diǎn)請讀者自行分析。

最后，我們看一個ARX程序中使用指針和引用傳遞參數(shù)的函數(shù)例子：

AcDbDatabase *pDb = new AcDbDatabase();
AcDbBlockTable *pBlkTbl;
pDb->getBlockTable(pBlkTbl, AcDb::kForRead);

從ARX幫助中可以查看到，getBlockTable()函數(shù)的原型是：

Acad::ErrorStatus getBlockTable( AcDbBlockTable*& pTable, AcDb::OpenMode mode);

其中可以看到，函數(shù)的第一個參數(shù)是對一個AcDbBlockTable類型指針的引用，從而可以在函數(shù)體內(nèi)部對指針pBlkTbl進(jìn)行修改，使之指向pDb指針指向的圖形數(shù)據(jù)庫的塊表