我应该在使用数组时引用它们的元素吗？

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将& 符号放在数组元素之前以便直接使用地址。我知道这是一个愚蠢的问题，所以请原谅我问这个问题，但是这些小细节有助于我更好地理解指针。

Answer 1

交换函数中arr[i]和arr[j]之前是否应该有&

取决于swap 接受的参数类型。

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

会有什么不同？

一元&运算符是运算符的地址。结果是一个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。我不建议在这种情况下使用它。

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

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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 2

函数std::swap 具有引用类型的参数。所以这个电话

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

交换引用的对象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可能无法将右值与左值引用绑定。

您可以编写自己的 swap 函数，该函数通过 C 中的引用接受参数，即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 );

这里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。

Answer 3

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

这是 std::swap() 的定义。

如你所见，它获取元素的地址

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