Передача по значению и по ссылке

В этом уроке вы узнаете, как функция может изменить переменную вызывающего кода и как передать в функцию большой вектор, не копируя его целиком. И то и другое делают ссылки. Во второй части урока вы познакомитесь с указателями: они работают с адресами переменных в памяти, и вы будете встречать их во многих программах и библиотеках на C++.

Сначала вспомните, что происходит при вызове функции. Значение аргумента копируется в параметр. Параметр — новая локальная переменная, поэтому, когда функция меняет его, она меняет только свою копию:

#include <iostream>

void addPoint(int points) {
    points = points + 1;
    std::cout << "В функции: " << points << std::endl;
}

int main() {
    int score = 10;
    addPoint(score);
    std::cout << "В main: " << score << std::endl;
    return 0;
}

Эта программа выводит:

В функции: 11
В main: 10

Это называется передачей по значению: функция получила только значение 10, а не переменную score. С вектором в уроке «Функции» было так же: функция получила его копию. Чаще всего это хорошо, потому что функция не может случайно изменить ваши переменные.

Но если вы хотите, чтобы функция изменила переменную, напишите знак & после типа параметра:

#include <iostream>

void addPoint(int& points) {
    points = points + 1;
}

int main() {
    int score = 10;
    addPoint(score);
    addPoint(score);
    std::cout << "Очки: " << score << std::endl;
    return 0;
}

Эта программа выводит:

Очки: 12

Параметр int& points — это ссылка на int. Ссылка — не копия: это ещё одно имя переменной, которую вы передаёте в функцию. В вызове addPoint(score) параметр points внутри функции — просто другое имя для score, поэтому всё, что функция делает с points, происходит со score. Это называется передачей по ссылке.

Вызов выглядит так же, как раньше. О том, что функция может изменить вашу переменную, говорит только & в первой строке функции. Пробелы вокруг & не важны: int& points и int &points значат одно и то же. На этом курсе & пишут сразу после типа.

Остерегайтесь таких ошибок:

• Если забыть &, программа всё равно компилируется и запускается, но переменная не меняется, и никакой ошибки нет. Когда функция «ничего не делает», сначала проверьте &.
• Параметру-ссылке нужна переменная. Вызов addPoint(5) заканчивается ошибкой no matching function for call to 'addPoint' (нет функции, подходящей под вызов) и примечанием candidate function not viable: expects an lvalue for 1st argument. Слово lvalue означает примерно «то, чему можно присвоить значение», например переменную. Число 5 — не переменная, которую функция могла бы изменить.