为什么 C++ 在语法中不区分按引用传递和按值传递？ [关闭]

Question

考虑一下我有这个功能：

foo(int &x1, int x2);

有人这样称呼它：

int main(){
    int x = 1;
    foo(x, x);
}

当你只看主函数时，你看不到第一个值是通过引用传递的，第二个是通过值传递的。为什么没有一些额外的语法来“避免这个问题”？示例：

int main(){
    int x = 1;
    foo(*x, x);
}

我真的不知道，为什么 C++ 语法是这样指定的。我可以想象这背后有一个原因，我无法理解，因为我之前没有看到一个好的用例。

编辑： 可能的重复问题是处理传递引用和传递指针。我的问题是，为什么传递引用和传递值确实具有相同的被调用者语法

Answer 1

我不确定这是否适合您的需求，因为它不是语言强加的语法。但是，您可以使用 reference wrapper 在调用方指示 passing-by-reference。具有标准引用包装器的解决方案有一个缺点，它实际上可以在两种情况下使用：

foo(std::ref(x), std::ref(x));  // no error

这是由从int& 到int 的隐式转换引起的。

但是，您可以创建一个自定义引用包装器，它允许转换为存储的引用类型，但阻止转换为相应的值类型。一个基本的示例实现：

template <typename T>
class reference_wrapper
{
  T& ref_;
public:
  reference_wrapper(T& ref) : ref_(ref) { }
  operator T&() const { return ref_; }
  operator T() = delete;
};

template <typename T>
auto ref(T& ref) { return reference_wrapper<T>{ref}; }

现在，这个引用包装器不能在按值传递的上下文中使用：

int x = 1;
foo(std::ref(x), std::ref(x));  // ok
foo(ref(x), ref(x));            // error
foo(ref(x), x);                 // ok

现场演示：https://wandbox.org/permlink/OJJ2hj6F3PB7QzG2。

请注意，编译器似乎足够聪明，可以优化所有开销：https://godbolt.org/z/NiS119。

Answer 2

大多数情况下，参数是否通过引用而不是通过值传递，要么是显而易见的（显然是一个外在参数，或者显然需要原始参数），要么是无关紧要的（它只是一种优化）。其余时间，API 要么设计不当，要么您真的应该关心自己在做什么并阅读手册/智能感知/标题。

但这并不是显式标记引用参数（即在调用代码中）会成为巨大障碍的原因：
神奇的词是template。

C++ 模板比 C#/Java 风格的泛型更具表现力，它们形成了自己的图灵完备语言。编写更复杂的模板可能会很困难，而不必迎合“这可能是一个 ref-argument”，并编写额外的变体来标记它。

一个示例模板：

template <class T>
void logged_store(T&& t) {
    std::log << "storing \"" << t << "\"\n";
    storage.store(std::forward<T>(t));
}

如果t 是基本类型（指针、整数、浮点数...），它将按值传递给流插入器。
如果t 是其他任何东西，它可能会通过常量引用传递以避免无用的副本。