在c++中,引用和指针具有相同的作用,都可以用来在函数里面给变函数外面对象或者变量的值,下面就来看他们的原理。
首先是引用情形下的c++源码:
void add(int a, int b, int&c) { c = a + b; } int main() { int a = 1; int b = 2; int c = 0; add(a, b, c); }
下面是main对应的汇编码:
; 6 : int main() { push ebp mov ebp, esp sub esp, 12 ; 为该调用函数的栈空间预留12byte,用来存储局部变量a,b, c ; 7 : int a = 1; mov DWORD PTR _a$[ebp], 1;初始化a _a$为a存储空间地址相对于ebp基址的偏移量 ; 8 : int b = 2; mov DWORD PTR _b$[ebp], 2;初始化b _b$为b存储空间地址相对于ebp基址的偏移量 ; 9 : int c = 0; mov DWORD PTR _c$[ebp], 0;初试化c _c$为c存储空间地址相对于ebp基址的偏移量 ; 10 : add(a, b, c); lea eax, DWORD PTR _c$[ebp]; 获取c存储空间相对于ebp基址的偏移量(即c存储单元的偏移地址),放在寄存器eax中 push eax;保存c存储空间的偏移量到堆栈中 mov ecx, DWORD PTR _b$[ebp];将b存储空间里面的值(即b的值)放在寄存器ecx中 push ecx;保存b存储空间的值到堆栈中 mov edx, DWORD PTR _a$[ebp];将a存储空间里面的值(即a的值)放在寄存器edx里面 push edx;保存a存储空间的到堆栈 ;上面push eax push ecx push edx在栈里面存储了原来局部变量a,b,c的值,只不过对于c来说,存储的是c存储空间的偏移地址 ;因此,对于a,b来说,也就是将他们的值得一份拷贝存了起来,也就是传值;而c只是存储了自己存储空间的偏移地址,也就是传地址 call ?add@@YAXHHAAH@Z ; 调用add函数,上面的语句已经为传递参数做好了准备 add esp, 12 ; 由于刚才为调用函数add传递参数进行了压栈,这里释放栈空间,即释放参数 ;这就是为什么函数调用完成后局部变量和参数无效的原因,因为他们的空间被释放了 ; 11 : ; 12 : } xor eax, eax mov esp, ebp pop ebp ret 0
下面是函数add对应的汇编码:
; 1 : void add(int a, int b, int&c) { push ebp mov ebp, esp ; 2 : c = a + b; mov eax, DWORD PTR _a$[ebp];取参数a的值到寄存器eax中 add eax, DWORD PTR _b$[ebp];取参数b的值与eax中a的值相加,结果放到eax中 mov ecx, DWORD PTR _c$[ebp];去c的偏移地址放到寄存器ecx中 mov DWORD PTR [ecx], eax;将eax中的结果写到由ecx指定的地址单元中去,即c所在存储单元 ; 3 : } pop ebp ret 0
从上面可以看到,对于传值,c++确实传的是一份值拷贝,而对于引用,虽然是传值的形式,但是其实编译器内部传递的是值得地址
下面是指针的情形的c++源码:
void add(int a, int b, int* c) { *c = a + b; } int main() { int a = 1; int b = 2; int c = 0; add(a, b, &c); }
mian函数对应的汇编码:
; 6 : int main() { push ebp mov ebp, esp sub esp, 12 ; ; 7 : int a = 1; mov DWORD PTR _a$[ebp], 1 ; 8 : int b = 2; mov DWORD PTR _b$[ebp], 2 ; 9 : int c = 0; mov DWORD PTR _c$[ebp], 0 ; 10 : add(a, b, &c); lea eax, DWORD PTR _c$[ebp] push eax mov ecx, DWORD PTR _b$[ebp] push ecx mov edx, DWORD PTR _a$[ebp] push edx call ?add@@YAXHHPAH@Z ; add add esp, 12 ; ; 11 : ; 12 : } xor eax, eax mov esp, ebp pop ebp ret 0
add函数对应的汇编码:
; 1 : void add(int a, int b, int* c) { push ebp mov ebp, esp ; 2 : *c = a + b; mov eax, DWORD PTR _a$[ebp] add eax, DWORD PTR _b$[ebp] mov ecx, DWORD PTR _c$[ebp] mov DWORD PTR [ecx], eax ; 3 : } pop ebp ret 0
可以看到,指针和引用的汇编码一样,因此两者的作用也一样