C++数组作用域

Question

我终于要从Python/PHP等转移到C++了。就我的一生而言，我无法理清这个程序是如何工作的，从跳到C++。似乎，如果你把一个数组传递给一个函数，而不是作为引用，它仍然修改了那个数组？对我来说，"array"在sort（）之后似乎不应该更改，因为它不是引用。

#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>
using namespace std;
int findSmallestRemainingElement (int array[], int size, int index);
void swap (int array[], int first_index, int second_index);
void sort (int array[], int size)
{
    for ( int i = 0; i < size; i++ )
    {
        int index = findSmallestRemainingElement( array, size, i );
        swap( array, i, index );
    }
}
int findSmallestRemainingElement (int array[], int size, int index)
{
    int index_of_smallest_value = index;
    for (int i = index + 1; i < size; i++)
    {
        if ( array[ i ] < array[ index_of_smallest_value ]  )
        {
            index_of_smallest_value = i;
        }
    }
    return index_of_smallest_value;
}

void swap (int array[], int first_index, int second_index)
{
    int temp = array[ first_index ];
    array[ first_index ] = array[ second_index ];
    array[ second_index ] = temp;
}
// small helper method to display the before and after arrays
void displayArray (int array[], int size)
{
    cout << "{";
    for ( int i = 0; i < size; i++ )
    {
        // you'll see this pattern a lot for nicely formatting
        // lists--check if we're past the first element, and
        // if so, append a comma
        if ( i != 0 )
        {
            cout << ", ";
        }
        cout << array[ i ];
    }
    cout << "}";
}
int main ()
{
    int array[ 10 ];
    srand( time( NULL ) );
    for ( int i = 0; i < 10; i++ )
    {
        // keep the numbers small so they're easy to read
        array[ i ] = rand() % 100;
    }
    cout << "Original array: ";
    displayArray( array, 10 );
    cout << 'n';
    sort( array, 10 );
    cout << "Sorted array: ";
    displayArray( array, 10 );
    cout << 'n';
}

Answer 1

你的直觉是绝对正确的，通常你是对的。

然而，作为对C的回归，将数组的名称作为函数参数是一种特殊而混乱的情况—名称会自动转换（或"decays"）为指向数组第一个元素的指针。

所以这个：

void foo(int array[]);

实际意思是：

void foo(int* array);

因此，甚至这样做：

void foo(int array[5]);

这个灾难性的设计决定源于这样一个事实，即数组本身无法自动复制，而且有人不想一直完整地写出&myArray[0]。

---

一种方法是使用可以复制的包装器std::array：

#include <array>
void foo(std::array<int, 5> name) // pass-by-value; copies!
{
   name[3] = 8;
}
int main()
{
   std::array<int, 5> array = { 1,2,3,4,5 };
   foo(array);
   // array is still 1,2,3,4,5 here
}

但是，除非你很乐意深入研究模板，否则你必须知道数组维度才能工作。。。即使foo是一个函数模板，在编译时也必须知道维度。

容器std::vector是具有运行时维度的可调整大小的类似数组的类型；如果你的数组不总是10个大，那可能就是你需要的。

Answer 2

数组内部强制转换为指针，因此函数会修改内容。发生这种行为可能是因为您不想传递数组的副本（因为效率），所以最初C就是这样设计的（C++借用了约定）。

Answer 3

请参阅此处的"数组作为参数"小节。从本质上讲，数组开头的地址是传入的。

Answer 4

当将C样式数组（即[]）传递给函数时，它实际上只是一个指针。

void function(int array[]);
void function(int* array);

这两者完全相同（因此它将无法编译）。

如果您想要一个更自包含的数组，该数组在传递值时会复制自身，请使用std::vector。