我应该在使用数组元素时引用它们吗？

Question

假设我们要使用以下代码实现冒泡排序：

void bubbleSort(int arr[], int n){
    for(int i=0; i<n-1; i++){
        for(int j=i+1; j<n;j++){
            if(arr[i]>arr[j]){
                swap(arr[i], arr[j]);
            }
        }
    }
}

在swap函数中arr[i]和arr[j]之前是否应该有一个&，有什么区别？我记得在某处读到不需要在数组元素之前放置 & 符号即可直接使用地址。我知道这是一个愚蠢的问题，所以请原谅我这么问，但是这些细节帮助我更好地理解指针。

Answer 1

template< class T > void swap( T& a, T& b );

这是std::swap()的定义。

如你所见，它获取了元素的地址

来源：https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/swap

Answer 2

Should there be an & before arr[i] and arr[j] in the swap function

取决于 swap 接受的参数类型。

如果您询问的是 C++ 标准库的 std::swap，那么：不，不应该有运算符 &。

and what would be the difference?

一元&运算符是addressof运算符。结果是指向操作数的纯右值指针。

std::swap 的参数是对非常量的引用，因此不能绑定到右值参数。此外，那将是交换指针；不是元素的值。

你可以做 std::iter_swap(&arr[i], &arr[j]) 因为 std::iter_swap 间接通过参数迭代器并交换指向的对象......但这会不必要地复杂化。我不推荐这种情况。

或者，std::iter_swap(arr + i, arr + j) 也可以。

一些例子：

// similar to std::swap
void swap1(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

swap1(arr[i], arr[j]);

// similar to std::iter_swap
void swap2(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

swap2(arr + i, arr + j);
swap2(&arr[i], &arr[j]);

Answer 3

函数std::swap有引用类型的参数。所以这个调用

swap(arr[i], arr[j]);

交换引用对象 arr[i] 和 arr[j]。

如果你会这样写

swap(&arr[i], &arr[j]);

然后编译器将发出错误，因为您正在传递右值并且您不能将右值与左值引用绑定。

您可以编写自己的 swap 函数，该函数在 C 语言中通过引用接受参数，这意味着当对象通过指向它们的指针间接传递给函数时。

这是一个演示程序。

#include <iostream>
#include <utility>

using namespace std;

void swap( int *px, int *py )
{
    int tmp = *px;
    *px = *py;
    *py = tmp;
}

int main() 
{
    int x = 5, y = 10;
    
    cout << "x = " << x << ", y = " << y << '\n';
    
    swap( x, y );
    
    cout << "x = " << x << ", y = " << y << '\n';

    swap( &x, &y );
    
    cout << "x = " << x << ", y = " << y << '\n';

    return 0;
}

它的输出是

x = 5, y = 10
x = 10, y = 5
x = 5, y = 10

在本次通话中

swap( x, y );

使用了重载的标准函数std::swap，因为它的参数是左值。

在本次通话中

swap( &x, &y );

之所以称为重载的用户定义函数swap，是因为它的参数是右值（临时对象），编译器会选择最合适的用户定义函数。

我应该在使用数组元素时引用它们吗？

Should I reference elements of arrays when working with them?

c++

arrays

swap

pointers