面试题：C++中指针在函数参数传递的应用

Question

在C++ 中，描述使用指针作为函数参数传递的好处，并举例说明如何通过指针参数修改调用函数中的变量值。同时，解释与使用引用作为函数参数传递相比，指针参数传递在这种场景下有哪些不同点。

Answer 1

使用指针作为函数参数传递的好处

1. 灵活性：指针可以指向不同类型的数据，并且可以在运行时动态改变其指向，这使得函数可以处理不同类型和不同位置的数据，增加了代码的通用性。
2. 效率：对于大型数据结构（如结构体或数组），传递指针而不是整个数据结构的副本，可以显著提高程序的运行效率，减少内存开销。
3. 支持动态内存分配：通过指针可以在函数内部分配动态内存，并将指针返回给调用函数，实现资源的有效管理。

示例：通过指针参数修改调用函数中的变量值

#include <iostream>

// 函数声明，接受一个指向整数的指针
void modifyValue(int* num) {
    if (num != nullptr) {
        *num = *num * 2; // 修改指针所指向的值
    }
}

int main() {
    int value = 5;
    std::cout << "Before modification: " << value << std::endl;

    modifyValue(&value); // 传递变量的地址

    std::cout << "After modification: " << value << std::endl;
    return 0;
}

指针参数传递与引用参数传递的不同点

1. 语法：
   • 指针：使用 * 来声明指针类型，传递时需要取地址符 & 获取变量地址，在函数内部通过 * 操作符访问指针所指向的值。
   • 引用：使用 & 来声明引用类型，传递时直接传递变量，在函数内部可以像使用普通变量一样访问引用所绑定的值。
2. 空值处理：
   • 指针：指针可以为空（nullptr），因此在使用指针时需要进行空指针检查，以避免运行时错误。
   • 引用：引用在初始化后不能为“空引用”，因为引用必须绑定到一个有效的对象，这在一定程度上减少了空值相关的错误。
3. 可修改性：
   • 指针：指针本身的值（即所指向的地址）可以在函数内部被修改，使其指向其他对象。
   • 引用：引用一旦绑定到一个对象，就不能再绑定到其他对象，其始终引用初始化时的对象。
4. 初始化：
   • 指针：指针可以先声明后初始化，也可以初始化为 nullptr。
   • 引用：引用必须在声明时同时进行初始化，绑定到一个已存在的对象。