日誌2018-07-09 18:00

Call by value, Call by reference (address), Call by name, Call by value and copy restore

程式傳遞參數的方法有很多種，

近代程式語言常用的只有call by value 和 call by reference(address) 兩種

而call by name 和 copy restore 則見於早期程式語言

先來舉個例子

在以下程式碼，

Call by value

Call by reference (or Call by address)

Call by name

Call by value and copy restore

四個各別會印(print)出什麼結果呢?

1　　　Program Test:　　　　　　　　   

2　　　begin              　　　　　　　　　

3　　　　　x=1;  　　　　　　　　　　    

4　　　　　y=2;　　　　　　　　　　　  

5　　　　　SUB(x,x+y);　　　　　　　   

6　　　　　print(x);　　　　　　　　　   

7　　　end;　　　　　　　　　　　　　  

8　　　　　　　　　　　　　　　　　　  

9　　　　　　　　　　　　　　　　　　  

10　　 Program SUB(i,j):　　　　　　　  

11　　 begin　　　　　　　　　    　　　

12　　 　　i=i+1;　　　　　　　　　　　

13　　 　　print(x);　　　　　　　　　　

14　　 　　i=i+j;　　　　　　　　　　　  

15　　 　　print(i);　　　　　　　　　　  

16　　 end;　　　　　　　　　　　　　　

(做成圖片的樣子)

Answer 不同call by的答案

Call by value:1,5,1

Call by reference (or Call by address):2,5,5

Call by name:2,6,6

Call by value and copy restore:1,5,5

Call by value 和 Call by reference 還蠻好理解的，但我以前一直搞不懂Call by name為什麼是這個結果，以下來一一解釋

Call by value：

        5行   SUB(x,y)是傳value SUB(1,3)進去副程式，副程式裡的i,j為1,3，

       12行    接著i=i+1   加完後此時i=2

       13行    print(x)  x數值是第3行宣告的1，於是第一個印出來的是1。

       14行    i=i+j  也就是i=2+3 加完後i=5

       15行    print(i)，於是第二個印出來是5。

      副程式跑完回到主程式

        6行     print(x)，x的數值從頭到尾都沒有動過，x數值仍是第3行宣告的1，於是第三個印出來的是1

Call by reference (Call by address)：

        5行     SUB(x,y)是傳x,y的參考(address)  SUB(x,y)進去副程式，副程式裡的i,j跟x,y是命運相連體 為1,3，x等於i，y等於j

      在副程式裡對i (x address), j (y address)做操作 等於是對x,y變數做操作，副程式參數會影響主程式

       12行    接著i=i+1   加完後此時i=2 (也就是x=2)

       13行    print(x)  x數值是2，第一個印出來的是2

       14行    i=i+j  也就是i=2+3 加完後i=5(也就是x=5)

       15行    print(i)，於是第二個印出來是5。

      副程式跑完回到主程式

        6行     print(x)，x數值是第14行跑出來的5，於是第三個印出來的是5

Call by name：

        5行     SUB(x,y)是傳x,y的變數名稱，把SUB(i,j) 替換成 SUB(x,x+y)進去副程式，副程式裡的(i,j)被取代成(x,x+y)

      於是在副程式看到 i 就等於看到 x ，看到 j 就等於看到 x+y

       12行    接著i=i+1   =>x=x+1加完後x=2

       13行    print(x)  x數值是2，第一個印出來的是2

       14行    i=i+j　　=>　　x = x + (x+y)　　=>　　x=2+(2+2)    加完後 x=6

       15行    print(i) 　　=>　　 print(x)，於是第二個印出來是6。

      副程式跑完回到主程式

       6行     print(x)，x數值是第14行跑出來的6，於是第三個印出來的是6

      call by name 的設計傳參數時 偶爾會產生Bug，例如 當 SUB(x+y , x) 時，

      會發生第12行 i = i+1　　=>　　x+y = x+y +1的情況

Call by value and copy restore：

和Call by value很像，只差在於 離開副程式function時 會把變數值存回位址

        5行     SUB(x,y)是傳value SUB(1,3)進去副程式，副程式裡的i,j為1,3，

       12行    接著i=i+1   加完後此時i=2

       13行    print(x)  x數值是第3行宣告的1(因為此時還未離開副程式，沒有把值存回x變數的位址)，於是第一個印出來的是1。

       14行    i=i+j  也就是i=2+3 加完後i=5

       15行    print(i)，於是第二個印出來是5。

      副程式跑完回到主程式　離開副程式，把 i 值(5)存回 x 位址

        6行     print(x)，x數值仍是離開副程式存回的 5，於是第三個印出來的是5

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留言

• 2018-07-10 06:46Shark：
  範例要補充一個地方：x,y是全域變數，否則第13行有「x未定義」的錯誤。
  
  延遲求值(lazy evaluation)的語言基本上都是call by name。
  我想call by name因為難以預料會發生什麼事，如上面的例子，所以較新的程式語言都不採用了。
  不過腳本語言大多有函式能把字串視為程式碼解譯並執行，可以模擬call by name。
  像Python可以這樣寫
  
  x=1
  
  def testFunc(expression, y):
    global x
    x=eval(expression)
    print('x=%d y=%d'　%　(x,y))
  
  exp="x+y"
  testFunc(exp,1) #印出x=2 y=1
  testFunc(exp,1) #印出x=3 y=1
  testFunc(exp,3) #印出x=6 y=3
  
  另外在巴哈姆特發文時，切換到原始碼像這樣打，就可以做到背景是黑色，字型是等寬字型。
  
  [div bgcolor=#000000][font=Courier New]
  在這裡打程式碼
  [/font][/div]

  2018-07-11 00:08GJLMoTea：感謝建議

• 2021-12-21 17:59老皮：
  有點久了，
  但想請問你寫的call by reference 直接傳x的位址給i 跟y 的位址給j
  但不是應該要傳x+y的位址給j嗎(因為範例給SUB(x, x+y))
  
  如果是我說的傳x+y的位址給j是不是就不會對原本的y值造成影響

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