C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて

(１) C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて
　(１-１) 「値渡し」とは？
　(１-２) 「参照渡し」とは？
　(１-３) 「値渡し」と「参照渡し」の使い分け

(１) C++の値渡しと参照渡しの使い分けや違いについて

「値渡し」（passed by value）と「参照渡し」（passed by reference）はメソッドを実行する際の「引数の与え方」の方式です。今回はそれぞれをどういったシーンで使うのか？や両者の違いについてご紹介していきます。

(１-１) 「値渡し」とは？

引数の「値のコピー」をメモリ上の別アドレスに作っています（元の値とは明確に異なる）。

コピーなので「呼び出し元」と「呼び出し先」とで、同じ値だがそれぞれ独立した変数を持っている事になります。従って、「呼び出し先」で値を変更しても、「呼び出し元」の値は書き換わりません（コピーを編集しているに過ぎない）。

（図１１３）

デフォルトでは「値渡し」が適用されます（型の後に&を付けると「参照渡し」になる）。

（サンプルプログラム）

#include <iostream>
using namespace std;

//③引数を「値渡し」で受取り⇒値がメモリ上の別箇所にコピーされる
void addCounter(int counter)
{
    //④引数の値に1を加算（値渡しなので、元の変数に影響なし）
    counter=counter+1;
    std::cout<<"(#1)= "<<counter<<std::endl;
}

int main(void){
    //①変数「counter」を定義
    int counter=0;
    //②変数「counter」を「addCounter」関数の引数に与えて実行
    addCounter(counter);
    //⑤元の変数は加算されていないので「0」
    std::cout<<"(#2)= "<<counter<<std::endl;
    return 0;
}

（図１２１）実行結果

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(１-２) 「参照渡し」とは？

引数の「アドレス」を渡しており、変数自身の「アドレスのコピー」（＝ポインタ）をメモリ上に作っています。別名「アドレス渡し」とも呼ばれます。

「アドレス」を渡しているので、「呼び出し元」と「呼び出し先」とで同じ値を共有しており、「呼び出し先」で引数に変更を加えた場合は、呼び出し元にも反映されます。

（図１１４）

#include <iostream>
using namespace std;
//③引数を「参照渡し」で受取り⇒アドレスがメモリ上の別箇所にコピーされる
void addCounter(int &counter)
{
    //④参照渡しなので元の変数を更新
    counter=counter+1;
    std::cout<<"(#1)= "<<counter<<std::endl;
}

int main(void){
    //①変数「counter」を定義
    int counter=0;
    //②変数「counter」を「addCounter」関数の引数に与えて実行
    addCounter(counter);
    //⑤元の変数は参照渡しにより、同じく「1」
    std::cout<<"(#2)= "<<counter<<std::endl;
    return 0;
}

(１-３) 「値渡し」と「参照渡し」の使い分け

「値渡し」は引数として渡された値を上書きしないため、値を「利用するだけ」で更新は特に必要ない場面で使用します。また、値コピー時のオーバーヘッドによりパフォーマンス悪化につながる可能性がありますので、注意が必要です（大規模なオブジェクトを値渡しして、かつそのメソッドを何度も繰り返し呼ぶ場合など）。

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