關於堆棧、傳值與傳引用、實參和形參的猜想。——很精彩，別錯過。

在近期的學習中，關於堆棧，傳值與傳地址，實參和形參給我搞的太糊塗了，頭髮都快掉光啦。
然而在複習軟考題的時候，突然有種茅塞頓開的感覺，對三者重新認識了一下，發現並不是很繁瑣。
本文就「三者到底是什麼東東」，「三者的聯繫」按照我目前的理解進行一下剖析，順便附上能夠啓發我的那道軟考題及答案。

一、 能夠令我茅塞頓開的軟考題

答案見文章底部，解析就是此博客。

1.函數調用時基本的參數傳遞方式有傳值與傳地址兩種（）。
A.在傳值方式下，形參將值傳給實參
B.在傳值方式下，實參不能是數組元素
C.在傳地址方式下，形參和實參間可以實現數據的雙向傳遞
D.在傳地址方式下，實參可以是變量也可以是表達式
 
 
2.以下關於傳值調用與引用調用的敘述中，正確的是（）。
①在傳值調用方式下，可以實現形參和實參間雙向傳遞數據的效果
②在傳值調用方式下，實參可以是變量，也可以是常量和表達式
③在引用調用方式下，可以實現形參和實參間雙向傳遞數據的效果
④在引用調用方式下，實參可以是變量，也可以是常量和表達式
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
 
 

二、 堆與棧、傳值與傳引用、實參與形參的辨析

1. 堆與棧

 堆與棧是兩種數據結構。
 本文不做深入討論，給出一些博客鏈接，請讀者自己學習。	 

https://blog.csdn.net/myqq1418/article/details/81584761
https://blog.csdn.net/weixin_33755847/article/details/91423041
https://juejin.im/post/5c80dcf7f265da2dbf5f3321
https://blog.csdn.net/PengPengBlog/article/details/52737352

1.1 爲什麼要採用堆棧

    首先要明白，堆棧是用來臨時儲存數據的。
    如果你對操作系統有基本的瞭解，那麼你就會明白，計算機是靠二進制的代碼（即機器語言）控制硬件實現各種操作的。由於用機器語言編寫代碼過於麻煩，開發人員又發明高級程序語言去代替機器語言進行編程。爲了讓機器識別代碼，還需要將用高級程序語言寫好的代碼經過編譯轉換成目標代碼（彙編語言或機器語言。若轉換的目標代碼爲彙編語言，則還需將彙編語言轉換成機器語言，編程語言歷史不詳談。），之後交給CPU去處理運行。
    我們寫好的，能夠跑起來的代碼，可以叫做程序（程序包括好幾個元素）。進程就是把程序（簡單理解，就是我們寫的代碼）通過CPU進行一步步的執行的過程。那，當我們程序跑起來後（即成爲進程），我們代碼當中編寫的變量，表達式，常量都會進行存儲，以用於CPU識別和處理。當我們的程序被關閉之後或程序中某一部分被關閉之後，我們代碼中的變量，常量，和表達式失去了效用，變得沒有意義。那麼如果這些垃圾數據存在於儲存器中，除了佔內存，沒有任何意義。所以不如把這些用於進程運行所需要的數據進行臨時存儲，當程序被關閉，或程序某個子程序被關閉，回收這些垃圾資源，豈不美哉！
    基於這種考量，將部分的變量，常量，表達式放置於堆棧當中。
    爲什麼說是部分的變量，常量，和表達式，請自行進行拓展，附贈一個博客鏈接：
    https://blog.csdn.net/yu97271486/article/details/80444587

    棧：存放的空間少，但是存取速度快。
    堆：存放的空間大，但是速度比較慢。

1.2 情景釋疑

    我相信能夠對本文所研究問題有疑惑的讀者，肯定是上過學的，肯定是見過黑板的，沒錯，就是與白粉筆配套的黑板。現在，我們再回到那個青春無悔的課堂。
    鈴鈴鈴，上課啦。
    數學老師剛站在講臺上，整理了一下書說道：“同學們，這堂課我們上數學課，本節課我們學習兩部分內容，數組和向量”。
    數學老師拿起一根白粉筆，在一塵不染的黑板上寫下了“數組”兩個大字，之後馬不停蹄地用粉筆寫下了數組的相關概念，並進行了舉例。同學們都很聰明，很快地就理解了數組的知識。數學老師很高興地說：“沒成想同學們能夠領悟的這麼快，比我之前帶過的學生強多啦，那麼接下來，我們就繼續講向量吧，我把黑板上的東西都擦掉了啊”
    說時遲那時快，數學老師三下五除二就把黑板擦的一乾二淨。
    同樣的，數學老師又在黑板上寫下了“向量”兩個大字，以及其概念和舉例。
    時間過得很快，下課鈴響起，數學老師面向同學，語重心長地說：“再難的事情都怕有心人，堅持下去。”語畢，數學老師轉身，將黑板擦的一乾二淨。

情景字典：
數學課：程序
數組：程序的某個部分或子程序
向量：程序的另一個個部分或子程序
正在上的數學課：進程
黑板：堆空間或棧空間
黑板上的字：存放於堆棧的數據（變量，常量，表達式，數組等等）
在黑板上寫字：在堆棧中存放數據
擦黑板：回收堆棧中的數據

情景思想：
    一節數學課，就50分鐘，上完之後就換下一堂課。當數學課結束的時候，要把黑板擦乾淨，以便於下一堂課的任課老師使用。那麼堆棧也是一樣的，堆和棧產生的空間一般來講應該是在內存當中。一堂數學課就相當於一個進程，當數學課下課的時候（即進程結束），勢必要把黑板擦乾淨（清理在虛擬內存當中開闢的堆棧空間的數據。）

    

2. 傳值和傳引用

傳值和傳引用一般是用於傳參（最起碼我這個階段是），理解難度也就一般吧。
同上，給出一些優質博客鏈接

https://blog.csdn.net/Jamesjjjjj/article/details/88034115
https://blog.csdn.net/weixin_37887248/article/details/83271894
https://bbs.csdn.net/topics/10446264（裏面的討論很精彩）

2.1 值類型和引用類型

    要想明白傳值傳引用，先理解值類型和引用類型數據爲佳。

2.1.1 值類型

    值類型的數據存放在申請的棧空間上，並不涉及堆。
    這句話是什麼意思呢？上圖吧。

例：
int a=5；（在struct中寫的代碼）

    首先，int類型數據是值類型數據，int a=5,相當於向棧申請了一個空間，並在棧空間上存上了數據。
    那麼，哪些數據類型是值類型呢？
    以C#爲代表，其值類型有結構體（數值類型，bool型，用戶定義的結構體），枚舉，可空類型。
    也就是說，值類型數據會存放在棧上，與堆無關。
    但是，當值類型做字段時，有一些不同，後邊會說。

2.1.2 引用類型

    引用類型數據和值類型數據有一些不同，引用類型多出了一個地址的概念。
    什麼是地址呢？我目前理解的就是引用類型的值所在內存中的邏輯地址。引用類型的值存放的位置在堆空間上，上文講堆棧的時候說過，堆空間的空間大，但是堆存取速度慢，所以，在棧上存放引用類型值的地址，以便於彌補速度上的不足（在我理解的是這樣，不知道還出於什麼樣的因素進行的考量）,棧上的地址指向堆上的的值。按照規矩，上圖：

例：string a = “Hello,world!”;

    那麼，引用類型數據都有哪些種類呢？
    數組，用戶定義的類、接口、委託，object，字符串（字符串很特殊）。

2.1.3 值類型的特別之處

    不知道你是否想過這樣的一個問題：如果一個值類型數據是引用類型的成員，那麼該如何進行儲存？

舉個例子：

    class Program        //第一段代碼
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            People p1 = new People();     //實例化一個people類，p1
            People p2 = new People();     //實例化一個people類，p2
            p1.Age = 18;          //爲p1的Age屬性賦值
            p2 = p1;                 
            p2.Age = 20;
            Console.WriteLine(p1.Age);     //20
            Console.WriteLine(p2.Age);     //20
            Console.ReadKey();
        }
    
    }
    public class People      //People是一個引用類型（class）
    {
        int age;                          //age是一個值類型（int）
        public int Age { get; set; }      //Age是一個值類型（int），Age是People的成員
    }

    那麼此時，age存放在哪裏了呢？
    存放在P1開闢的堆空間裏面了。之前不是說值類型保存在棧當中嗎？
    要明白，我們如果想要存數據，首先要開闢空間，之後在我們開闢的空間內存數據。就好比我們去飯店喫飯，你得先告訴前臺，你有幾個人喫飯，人家才能給你安排房間。那麼如何開闢空間呢？new。當我們的值類型int數據做字段的時候，並沒有通過new去開闢空間，所以就跟隨people一起儲存。people是引用類型，值存放在堆上，所以做字段的值類型也存放在堆上。所以準確的來講，值類型數據不一定存在棧上。而引用類型和值類型不同，值一定放在堆上。
    

2.1.4 String請區別對待

    String類型是不可修改的，這一特殊的地方讓string類型表現得如同值類型一般，但是請記住，string是引用類型。具體原理呢…累了，目前不想寫，你們查閱別人的資料吧，寫的挺明白的。

2.2 傳值和傳引用

    當我們瞭解完值類型和引用類型之後，我們再去理解傳值和傳地址就簡單的多了。

2.2.1傳值

    什麼是傳值？就是把值類型和數據類型的值，先複製一份，再將複製的值進行傳輸。怕你們腦闊亂，給你們上圖：

例：
代碼爲上面的代碼，只是把People的類型從class改爲struct

    class Program              //第二段代碼
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            People p1 = new People();     //實例化一個people類，p1
            People p2 = new People();     //實例化一個people類，p2
            p1.Age = 18;          //爲p1的Age屬性賦值
            p2 = p1;                 
            p2.Age = 20;          //見下圖的P2’
            Console.WriteLine(p1.Age);     //18
            Console.WriteLine(p2.Age);     //20
            Console.ReadKey();
        }
    
    }
    public struct People      //People是一個值類型（struct，結構）
    {
        int age;                          //age是一個值類型（int）
        public int Age { get; set; }      //Age是一個值類型（int），Age是People的成員
    }

①.P1、P2分別申請空間。【代碼爲兩次new】
②.在P1申請的空間內存放18【p1.age=18】
③.將P1空間內的值，即18，進行一次複製。 【p2=p1】
④.將複製的值——18，傳到p2所申請的空間內。【p2=p1】
⑤.將p2空間內的18，修改成20.。【p2.age=20】

發生傳值的代碼爲【p2=p1】，傳值很簡單。

2.2.2 傳引用

    傳引用，即傳地址。
    什麼類型數據會有地址？引用類型（不知道爲什麼的讀者，看文章2.1.2部分）。
    所以當我們進行傳引用的時候，並不是把值傳過去，而是把地址傳過去。繼續上圖：

例（第一段代碼，即people爲class，略去不寫，請上翻。）：

①.P1、P2分別申請空間。【代碼爲兩次new】
②.在P1申請的空間內存放18【p1.age=18】
③.將P1的地址傳到p2的地址上，覆蓋P2原地址，p1和p2指向同一個值。【p2=p1】
④.將p1、p2共同指向的空間內的18，修改成20.。【p2.age=20】

所以，此時輸出p1.age和p2.age都是20。、

2.2.3 推測的棧空間結構

此次是我根據我學到的知識自己推測的。

第一種可能：
第二種可能：

2.3 其他問題

㈠.可以用傳引用的方式傳遞值類型數據嗎？【答案已修正】
答：可以。首先得明白，傳引用傳的是地址。無論是堆和棧，他們都是在內存當中開闢的空間，所以所有的值都會有自己的邏輯地址。
㈡.可以用傳值的方式傳遞引用類型數據嗎？
答：不清楚，但是我覺得不可以。除卻有指針的語言外，現行的c#，java都是參數是什麼類型，就用什麼方式傳遞，方便你們理解這句話，舉個例子吧。
例：

        void yell(int a,object x)
        {
            //a是值類型，用傳值的方式傳遞；
            //o是引用類型，用傳引用的方式傳遞。
        }

如果你想直接取引用類型的值而不是地址，指針可以作爲輔助做到，但是好多語言不支持指針啦，所以不行。
    

3.實參和形參

    終於能介紹一點比較好理解的概念啦。

3.1 形參

        void yell(int a,object x)
        {
            //a是值類型，用傳值的方式傳遞；
            //o是引用類型，用傳引用的方式傳遞。
        }

此時的a和x都是形參，指的是形式上的參數，是參數的接收方。

3.2 實參

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            People p1 = new People();
            object o1 = new object();
            p1.yell(15, o1);       //看這裏！！！
            Console.ReadKey();
        }
    
    }
    public class People
    {
        public void yell(int a,object x)
        {
            
        }

    }

此時的15，o1就是實參，是參數的發送方。其將15傳遞給a；將o1傳遞給x。

話說到這裏啦，什麼叫雙向傳遞的效果？
修改x相當於修改o1，修改o1相當修改x。
    

三、總結補充

在傳值的情況下：
①.實參：變量，常量，表達式，數組，函數調用
②.形參：變量

在傳引用的情況下：
①.實參：變量，數組，（常量可不可以不清楚，軟考解析中說不可以，但是printf函數或console.WriteLine中，參數是可以爲“Hello，world！”的）
②.形參：變量

我認爲形參只能是變量，因爲形參是用來接收各種確定的值的，這種特性要求形參必須爲不確定的。

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本篇博客爲了便於理解，在寫作上費了好多腦細胞，喜歡的話，請評論，點贊，關注，O(∩_∩)O哈哈~