Odpowiedź.

W języku C argumenty w funkcjach zawsze są przekazywane przez wartość. Oznacza to, że funkcja otrzymuje kopię wartości argumentu. Dla podstawowych typów (int, float) jest to oczywiste: zmiany wewnątrz funkcji nie wpływają na oryginalną zmienną. Dla tablic i struktur są pewne niuanse:

Przy przekazywaniu tablicy do funkcji faktycznie przekazywany jest wskaźnik na jej pierwszy element, a nie cała tablica. Jednakże sam wskaźnik wciąż jest przekazywany przez wartość.
Dla struktur można jawnie przekazywać kopię (przez wartość), ale taką kopię lepiej robić przez wskaźnik — aby funkcja mogła modyfikować oryginalną strukturę.

Przykład: obróbka tablicy i struktury

#include <stdio.h>

typedef struct {
  int a;
  int b;
} Pair;

void modifyArray(int arr[], int size) {
  arr[0] = 42; // modyfikuje oryginalną tablicę
}

void modifyStruct(Pair s) {
  s.a = 100; // zmienia tylko lokalną kopię
}

void modifyStructPtr(Pair *s) {
  s->a = 200; // zmienia oryginał przez wskaźnik
}

int main() {
  int nums[2] = {1, 2};
  Pair p = {10, 20};

  modifyArray(nums, 2);
  modifyStruct(p);
  modifyStructPtr(&p);

  printf("nums[0]=%d, p.a=%d
", nums[0], p.a);
  // nums[0]=42, p.a=200
  return 0;
}

Pytanie z podstępem.

Pytanie: Jeśli funkcja jest zadeklarowana jako void func(int arr[10]), czy ta tablica wewnątrz funkcji zawsze będzie miała 10 elementów?

Odpowiedź: Nie. Zapis int arr[10] w argumentach tak naprawdę jest równoważny int *arr — rozmiar tablicy gubi się podczas przekazywania. Funkcja nie zna rzeczywistej długości tablicy, dlatego zawsze przyjmuj dodatkowy parametr z jej długością. W przeciwnym razie mogą wystąpić nadmiarowe odwołania do pamięci i UB.

Przykład:

void foo(int arr[10]) {
  printf("%d
", arr[9]); // arr niekoniecznie zawiera 10 elementów!
}

Historia

W projekcie do przetwarzania sygnałów przekazano tablicę przez funkcję, zakładając, że jej długość zawsze jest taka sama, ale w jednym przypadku przekazano mniejszą tablicę. Wynik — odwołanie poza zakres pamięci, awaria aplikacji oraz nieprzewidywalne zachowanie na kontrolerze.

Historia

W oprogramowaniu bankowym próbowano modyfikować strukturę, przekazując ją przez wartość, a nie przez wskaźnik. Zmiany nie były zapisywane, przez co moduł przetwarzający nie aktualizował stanu kont, co prowadziło do błędów w obliczeniach.

Historia

W systemie telemetrycznym student dodał funkcję czyszczenia tablicy, ale zapomniał przekazać długość, a tablice miały różne rozmiary. Błąd został odkryty dopiero po zebraniu dużej ilości niepoprawnych danych i długim czasie poszukiwania błędów.

Jak działa mechanizm przekazywania argumentów w funkcjach języka C? Jak unikać błędów typowych przy przekazywaniu zmiennych różnych typów, struktur i tablic?

Odpowiedź.

Pytanie z podstępem.