C语言中的函数参数传递机制？

Question

C语言中的函数参数传递机制：

解释C语言中值传递、指针传递和引用传递（通过指针实现）的区别。编写代码示例，展示不同类型参数（如基本类型、数组、结构体）在函数调用中的传递方式及效果。

Answer 1

在C语言中，函数参数传递主要有两种基本机制：值传递和指针传递（地址传递）。

1. 值传递：
   当函数参数通过值传递时，函数接收的是实参的一个副本，而不是实参本身。这意味着在函数内部对参数的修改不会影响到原来的实参值。例如：

   void swap_by_value(int a, int b) {
       int temp = a;
       a = b;
       b = temp;
   }
   
   int main() {
       int x = 10, y = 20;
       swap_by_value(x, y);
       // 此时，x和y的值并未交换，因为swap_by_value函数内部交换的是副本的值
   }
   

2. 指针传递（地址传递）：
   当函数参数是指针时，实际上是将实参的地址传递给了函数，函数通过指针间接修改实参的内容。这样，函数内部对指针指向的数据所做的修改会影响到实参本身。

   void swap_by_pointer(int *a, int *b) {
       int temp = *a;
       *a = *b;
       *b = temp;
   }
   
   int main() {
       int x = 10, y = 20;
       swap_by_pointer(&x, &y);
       // 此时，x和y的值已经交换，因为swap_by_pointer函数内部交换的是指向实参的指针所指向的值
   }
   

除此之外，C语言中还有一种特殊的“按引用传递”，虽然C语言本身并没有内置的引用概念，但是可以通过指针来模拟引用传递的效果，即将指针作为参数传递，然后通过解引用操作符(*)访问和修改实参的值。

另外，C99标准中引入了restrict关键字，用于告知编译器指针参数在函数执行期间不会与任何其他指针重叠访问同一块内存区域，增强了编译器对代码的优化能力，但这并不是参数传递机制的一部分，而是对指针使用的约束。