C++ 通过引用传递数组答案

【问题标题】：C++ pass an array by referenceC++ 通过引用传递数组
【发布时间】：2012-04-17 23:25:36
【问题描述】：

这是否允许通过引用传递数组？

 void foo(double& *bar)

似乎我的编译器说不。为什么？通过引用传递数组的正确方法是什么？还是变通？我有一个数组参数，我的方法应该修改，然后我应该检索。或者，我可以让这个数组成为一个类成员，它工作得很好，但它对我的代码的其他部分有很多缺点（我想避免）。

感谢和问候。

【问题讨论】：

检查clockwise spiral rule。
您是否考虑过使用std::vector 或类似名称？
@moooeeeep std::vector 如果大小是动态/未知的，显然是优越的，但在大小始终相同的情况下，这将是矫枉过正，取而代之的是 std::array 解决了语法上的丑陋，而还赋予价值语义。
也可以关注en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/reference_wrapper
为什么不只是 void foo(double bar[ ]) ？如果您愿意，您还可以将数组的长度提供为 void foo(double bar[2])。除非对于复杂类型，需要避免使用复制构造函数。

标签： c++ arrays pointers reference pass-by-reference

【解决方案1】：

数组只能通过引用传递，实际上：

void foo(double (&bar)[10])
{
}

这会阻止您执行以下操作：

double arr[20];
foo(arr); // won't compile

为了能够将任意大小的数组传递给foo，请将其设为模板并在编译时捕获数组的大小：

template<typename T, size_t N>
void foo(T (&bar)[N])
{
    // use N here
}

你应该认真考虑使用std::vector，或者如果你有支持c++11的编译器，std::array。

【讨论】：

“不过，一旦传递给foo，数组就会衰减为指针”。不，它没有，因为您只能传递一个包含 10 个元素的数组，所以您不需要有关大小的更多信息。（再一次，您不能将数组传递给void foo( double*& )；隐式转换的结果是一个右值，不能用于初始化对非常量的引用。您必须使用@987654329 @.
太棒了 :) 这正是我想要的。我在模板中使用void foo(T &bar[N]) - 但这实际上意味着“引用数组”而不是“对数组的引用”。
如果这样的函数已经存在，而你所拥有的只是一个std::vector（大小正确），你将如何将向量的内容（可能通过std::vector::data()获得）转换为这个数组类型？类型参数中固定数组大小的语法是什么（即与static_cast<>一起使用）？
@meowsqueak 你不会，因为演员会有未定义的行为，AFAICT；我可以看到reinterpret_cast 中没有允许将动态分配的数组（分配后没有内在大小）视为具有固定大小的自动数组。此外，这是一个错误的问题：正确的问题是“我如何重构我的代码以使用这两种类型的容器？”，答案是模板和迭代器/范围，或者既然你说大小是固定的，一个函数只需要一个数据指针/引用并对大小进行硬编码（或者如果大小可能不同，则使用像span 这样的数据/大小适配器）
为什么不直接使用 void foo(double bar[ ])？如果您愿意，您还可以将数组的长度提供为 void foo(double bar[2])。除非对于复杂类型，需要避免使用复制构造函数。

【解决方案2】：

是的，但是当参数匹配一个引用时，隐式数组指针不是自动的，所以你需要这样的东西：

void foo( double (&array)[42] );

或

void foo( double (&array)[] );

但是请注意，在匹配时，double [42] 和 double [] 是不同的类型。如果您有一个未知维度的数组，它将匹配第二个，但不是第一个，如果你有一个 42 的数组元素，它将匹配第一个 而不是第二个。（后者是，恕我直言，非常违反直觉。）

在第二种情况下，您还必须传递维度，因为一旦进入函数内部，就无法恢复它。

【讨论】：

第二个不能为我编译。
对我来说也不是。我不知道这是由于编译器错误还是我忽略的标准中的某些东西。我从来没有真正想要这样做。（如果维度是模板参数，第一个非常有用，因为编译器会为您计算出正确的维度。）
我不相信第二个例子是有效的符合标准的 C++。顺便说一句，它不能与 GCC 4.8 或 Clang 3.4 一起编译。我认为需要模板大小。
@Ricky65 原来如此。我想知道为什么。通常允许对不完整类型的引用作为函数参数。（当然，在这种情况下，类型在完成时会发生变化：double [] 和 double [42] 是两种不同的类型。因此，您唯一可以传递给后一种形式的就是一个长度未知的数组，例如 @ 987654327@ 之类的。这严重限制了可用性。）

【解决方案3】：

当您使用 C++ 时，这里仍然缺少的强制性建议是使用 std::vector<double>。

您可以通过引用轻松传递它：

void foo(std::vector<double>& bar) {}

如果您有 C++11 支持，还请查看 std::array。

供参考：

【讨论】：

:-) 是的。 std::vector 通常是最好的解决方案。但也有例外。

【解决方案4】：

如果你只想修改元素：

void foo(double *bar);

够了。

如果要将地址修改为（例如：realloc），但对数组不起作用：

void foo(double *&bar);

是正确的形式。

【讨论】：

除非你不能将数组传递给后者。他问的是数组，而不是指针。
@JamesKanze：是的。第二种情况不适用于堆栈上的数组，在这种情况下，他应该使用第一种形式。
第二种情况不适用于数组，句号。只有当你有一个指针类型的实际变量时它才会起作用。

【解决方案5】：

8.3.5.8 如果参数的类型包括“指向 T 的未知边界数组的指针”或“引用”形式的类型到 T 的未知边界数组，”程序格式错误

【讨论】：

【解决方案6】：

就像其他答案所说，将& 放在* 之后。

这提出了一个有趣的观点，有时可能会令人困惑：类型应该从右到左阅读。例如，这是（从最右边的* 开始）指向一个指向 int 的常量指针的指针。

int * const *x;

因此，您所写的将是指向引用的指针，这是不可能的。

【讨论】：

更改顺序仍然不允许他传递数组。它需要一个实际的指针对象，而不是转换的结果。

【解决方案7】：

在这里，Erik 解释了通过引用传递数组的各种方式：https://stackoverflow.com/a/5724184/5090928。

同样，您可以像这样创建一个数组引用变量：

int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int(&arr2)[5] = arr1;

【讨论】：