按引用传递和按值传递有什么区别？

Question

两者之间有什么区别

1. 引用传递的参数
2. 通过值传递的参数？

你能给我举几个例子吗？

Answer 1

首先，在CS理论中定义的“按值传递与按引用传递”的区别现在已经过时，因为最初定义为“按引用传递”的技术已经失宠，现在很少使用。¹

较新的语言²倾向于使用不同（但相似）的一对技术来实现相同的效果（见下文），这是造成混淆的主要原因。

造成混淆的第二个原因是，在“通过引用”中，“引用”的含义比一般术语“引用”的含义要窄（因为该短语早于它）。

现在，真正的定义是：

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通过引用传递参数时，调用方和被调用方对该参数使用相同的变量。如果被调用方修改了参数变量，则该效果对调用方的变量是可见的。

当参数按值传递时，调用方和被调用方有两个值相同的独立变量。如果被调用方修改了参数变量，则该效果对调用方不可见。

在这个定义中需要注意的是：

>

“variable”在这里表示调用方的（局部或全局）变量本身--即，如果我通过引用传递一个局部变量并赋值给它，我将更改调用方的变量本身，而不是例如，如果它是指针，则更改它所指向的任何东西。

• 这现在被认为是坏的实践（作为隐式依赖项）。因此，几乎所有较新的语言都是完全的，或者几乎完全的通过值传递的。在函数不能返回多个值的语言中，按引用传递现在主要以“output/inout参数”的形式使用。

“比照而过”中“比照”的含义。与一般的“指代”术语不同的是，这个“指代”是暂时的、隐含的。被调用者基本上得到的是一个“变量”，它与原始变量有某种“相同”。具体如何实现这种效果是不相关的（例如，该语言还可能公开一些实现细节--地址、指针、取消引用--这都是不相关的；如果净效果是这样的话，它就是按引用传递）。

现在，在现代语言中，变量倾向于“引用类型”（另一个比“按引用传递”更晚的概念，并受其启发），即实际对象数据被单独存储在某个地方（通常在堆上），并且只有对它的“引用”才会保存在变量中并作为参数传递。³

传递这样的引用属于按值传递，因为从技术上讲，变量的值是引用本身，而不是被引用的对象。然而，对程序的净影响可以与按值传递或按引用传递相同：

• 如果引用只是取自调用方的变量并作为参数传递，这与按引用传递的效果相同：如果引用的对象在被调用方中发生了变化，调用方将看到变化。
  • 但是，如果持有此引用的变量被重新分配，它将停止指向该对象，因此对此变量的任何进一步操作都将影响它现在所指向的内容。
  • 主叫方只需在呼叫之前制作一份私有副本，然后向被呼叫方提供对该副本的引用。
  • 在某些语言中，某些对象类型是“不可变的”：对它们的任何操作似乎改变了值，实际上创建了一个全新的对象，而不影响原来的对象。因此，将这种类型的对象作为参数传递总是具有按值传递的效果：当需要更改时，将自动为被调用方创建一个副本，而调用方的对象将永远不会受到影响。
    • 在函数式语言中，所有对象都是不可变的。

    正如您可能看到的，这对技术几乎与定义中的技术相同，只是有一个间接级别：只需将“变量”替换为“引用对象”。

    它们没有一个一致的名称，这导致了扭曲的解释，比如“在值是引用的情况下按值调用”。1975年，Barbara Liskov提出了“按对象调用共享”这个术语（或者有时只是“按共享调用”），尽管它从未流行起来。此外，这两个词组都不与原词组平行。难怪旧的术语在没有更好的东西的情况下被重复使用，导致混乱。⁴

    注：很长一段时间以来，这个答案习惯说：

    说我想和你分享一个网页。如果我告诉你网址，我是通过引用。您可以使用该URL来查看与我所看到的相同的网页。如果那一页被改变了，我们都看到了改变。如果您删除了URL，您所做的只是破坏了对该页面的引用--您并不是删除了实际的页面本身。

    如果我打印出这一页并给你打印出来的，我就是在传递值。您的页面是原始页面的断开副本。您不会看到任何后续更改，并且您所做的任何更改（例如，在打印输出上涂鸦）都不会显示在原始页面上。如果您销毁了打印输出，那么实际上您已经销毁了对象的副本--但原始网页仍然保持完整。

    这基本上是正确的，但“引用”的狭义含义除外--它既是临时的，也是隐式的（它不是必须的，但是显式和/或持久化是附加的特性，不是前面解释的通过引用语义的一部分）。一个更接近的类比就是给你一份文档的副本，而不是邀请你去做文档的原件。

    ¹_{除非使用Fortran或Visual Basic编程，否则这不是默认行为，而且在现代使用的大多数语言中，甚至不可能真正的按引用调用。}

    ²_{相当多的老版本也支持它}

    ³_{在几种现代语言中，所有类型都是引用类型。这种方法在1975年由CLU语言首创，后来被许多其他语言采用，包括Python和Ruby。更多的语言使用混合html" target="_blank">方法，其中一些类型是“值类型”，另一些是“引用类型”--其中包括C#、Java和JavaScript。}

    ⁴_{重复使用一个合适的旧术语本身并没有什么不好，但是你必须弄清楚每次使用的是什么意思。不这样做恰恰会造成混乱。}