C++使用引用作为数组/指针合法吗？

Question

我的团队（包括我自己）是 C++ 新手。我们新开发的一个 C++ 函数需要与接受数组作为输入的 C 函数进行交互。为了实现这一点，做了类似以下的构造：

#include "stdio.h"

void the_c_function(double *array, int len)
{
   for (int i = 0; i < len; i++)
   {
      printf("%d: %g\n", i, array[i]);
   }
}

void the_cpp_wrapper(double& dref, int len)
{
   the_c_function(&dref, len);
}

int main()
{
   const int LEN = 4;
   double dbl_array[LEN] = { 3,4,5,6 };
   the_cpp_wrapper(dbl_array[0], LEN);
   return 0;
}

编译后，这将按预期工作：它打印数组的内容：

0: 3
1: 4
2: 5
3: 6

但这对我来说几乎不合法，或者充其量是应该劝阻的。

这是合法的C++吗？即是否保证指向数组引用的指针指向原始数组？

有什么理由可以这样做，而不是直接使用指针而不是使用引用作为中间值？

Answer 1

我的团队（包括我自己）是 C++ 新手。 ...

[...]

...应该劝阻的事情。

您现在应该养成使用标准 C++ 库的习惯，在您的情况下，最好的选择是

std::vector

:

#include <stdio.h>
#include <stdlib>
#include <vector>

void the_c_function(const double *array, size_t len) {/*...*/}
void the_cpp_wrapper(const std::vector<double>& v)
{
   the_c_function(v.data(), v.size());
}
// ----------------------------
int main()
{
   const std::vector<double> dbl_array { 3,4,5,6 };
   the_cpp_wrapper(dbl_array);
   return EXIT_SUCCESS;
}

您还应该更清楚地了解

const double*

与

double*

，C++ 故意希望您使用更冗长的

const_cast<double*>

来抛弃

const

性。

如果您想“全力以赴”使用 C++，您可以使用模板使

the_cpp_wrapper()

更加通用：

template<typename TSpan>
void the_cpp_wrapper(const TSpan& v)
{
   the_c_function(v.data(), v.size());
}

使用此代码，您可以将任何内容传递给具有

the_cpp_wrapper

和

data()

方法的

size()

。

---

不直接相关，但您可能会发现

std::span

也很有用。

Answer 2

抛开代码可读性问题，

是否保证指向数组引用的指针指向原始数组？

是的，请参阅§ 5.5 表达式：

如果表达式最初具有“对

T

的引用”类型（[dcl.ref]、[dcl.init.ref]），则在进行任何进一步分析之前，将类型调整为

T

。表达式指定引用表示的对象或函数，并且表达式是左值或x值，具体取决于表达式。

和§8.3.2参考文献：

4   未指定引用是否需要存储。

5   不得有对引用的引用，不得有引用数组，并且不得有指向引用的指针。

换句话说，“引用的地址”不是一个东西；而是一个东西。给定

double& dref

，获取地址

&dref

将给出数组内原始元素的地址。

Answer 3

是的，这是合法的，并且保证根据您的代码引用数组中的原始元素。

有些人喜欢设计接口来强制调用者通过引用传递，以避免检查参数是否是

NULL

指针，这在通过指针传递时可能需要。