【原创】MATLAB函数的输入参数传递方式探秘

SCIE

在各种语言中，输入参数传递方法（地址传递、值传递）各有不同。如：
VB ：默认为地址传递，可以指定用值传递
C：   普通方式实现值传递，指针方式实现地址传递
C++：比 C 多了引用传递，本质上是地址传递
Fortran： 默认为地址传递，可以指定使用值传递

两种传递方式的区别：
用地址传递方式可以在函数内部修改传入的参数值，而值传递不可以。

那么MATLAB的函数参数究竟用哪一种方式呢？
查看帮助文档得到结果：如果函数内部试图修改输入参数的值则为值传递，如果没有修改则为地址传递。
采用这一处理方式的目的是：
一、不允许函数内部修改输入参数的值
二、兼顾执行效率（地址传递不需要将输入参数拷贝一份）

那么我们可不可以去验证一下呢？
首先我们需要借助一个mex函数，该函数的功能就是改变输入参数的数值，由于该函数是借助mex方式实现的，所以MATLAB无法检测到我们修改了输入参数的值。

以下是该mex函数的代码：mexChangeValue.cpp

1. #include "mex.h"
   
2. void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
   
3. {
   
4.      if(nrhs != 1)
   
5.      {
   
6.           mexErrMsgTxt("需要一个输入参数！");
   
7.      }
   
8.      if(mxIsEmpty(prhs[0]) || !mxIsDouble(prhs[0]))
   
9.      {
   
10.           mexErrMsgTxt("输入参数必须为非空 Double 类型！");
    
11.      }
    
12.      double *pValue = mxGetPr(prhs[0]);
    
13.      pValue[0] = 1.2;
    
14. }

复制代码

然后开始做实验：

1. function ArgTest
   
2. clc
   
3. a = 0;
   
4. fun1(a);
   
5. disp(a);
   
6. 
   
7. b = 0;
   
8. fun2(b);
   
9. disp(b);
   
10. 
    
11. function fun1(a)
    
12. a = 3;    % 更改输入参数的值为 3，此时MATLAB做一份外部输入参数的拷贝
    
13. mexChangeValue(a);    % 用mex方式将输入参数的值改为 1.2，因为做了一份拷贝，所以并没有更改外部参数的值
    
14. 
    
15. function fun2(b)
    
16. mexChangeValue(b);   % 用mex方式将输入参数的值改为 1.2，还没有做拷贝，更改了外部参数的值
    
17. b = 3;                        % 此时做了外部参数的一份拷贝，但为时已晚，外部参数的值已经被更改了

复制代码

我们可以看到输出结果为：
0
1.2000

a 的值没有改变，而 b 的值被改变了，说明在 fun1 中 "a = 3;" 之后，对输入参数 a 做了一份拷贝，变为“值传递”，而在 fun2 中刚开始进入函数时是“地址传递”的。

结论：
1. 在改变输入参数的值之前是“地址传递”的，在改变输入参数的值之后变为“值传递”
2. 我们在编写函数时，尽量不要对输入参数重新赋值，尤其是对复杂的数据，这样会降低执行效率。

[ 本帖最后由 SCIE 于 2007-4-29 11:43 编辑 ]

simu214

不愧是金牌会员，很厉害！
谢谢

cwit

很深刻！
很经典！
很精彩！

Blaise

请问SCIE，你用的matlab是哪个版本？
我试了一下你的程序，结果输出的是0 0。
偶用的是2006b
有warning: Input argument 'a'(or 'b')  appears never to be used .
是否可以说参数a、b跟函数中的a、b是不一样的？

Blaise

之前我也遇到过一个类似的问题。程序大概是这样的
fun(par)
if nargin~=1
    par=2;%当时只是为了函数调用方便些，给了一个默认值，却带来了隐患。
end
...
可是之后我调用此函数并改变par参数时，结果跟原来的一样。害的我白分析数据了。

iubjue

两个原则：
           1、所有m函数的输入都是不可改变的，即使在函数里面改变了，函数返回时也会恢复
           2、mex函数和m函数是两回事，在mex函数中可以直接操作输入数据的指针，当然也可以改变输入的值了

SCIE

原帖由 Blaise 于 2007-4-30 20:27 发表
请问SCIE，你用的matlab是哪个版本？
我试了一下你的程序，结果输出的是0 0。
偶用的是2006b
有warning: Input argument 'a'(or 'b')  appears never to be used .
是否可以说参数a、b跟函数中的a、b是不一 ...

我用的是6.5，2007b有些差异，它能检测到后面对输入值的改变，只要把函数fun2改一下就可以了。
把 b=3 去掉。

1. 
   
2. function fun2(b)
   
3. mexChangeValue(b);   
   

复制代码

zxb3721

经典的很啊?
学了不少啊!!

touming2008

真是经典啊！

allwin

厉害阿，佩服，我正在学，交流中

daoxiangcun2002

这是不是说明matlab对传值操作是有滞后性的吗？
mex函数可以成功修改a的值而后面当出现对a重新赋值的时候就会对a作拷贝从而使之不能修改a的值。
这样的话，我觉得在对待以a作为输入参数的mex函数时，malab也应该以传值方式来对待，不然容易出错吧。

taohe

这有可能是matlab6.5的bug。因为matlab的function是不会改变输入参数的。也就是在ArgTest中调用func1和func2后都不会改变a和b在ArgTest中的值。不管func1和func2有多复杂。

ArgTest的结果应该是两个0才对。matlabR2007b中测试的结果是这样的。

qiuweibuaa

经典的很啊?
学了不少啊!!

柚籽

原帖由 daoxiangcun2002 于 2007-10-11 00:09 发表
这是不是说明matlab对传值操作是有滞后性的吗？
mex函数可以成功修改a的值而后面当出现对a重新赋值的时候就会对a作拷贝从而使之不能修改a的值。
这样的话，我觉得在对待以a作为输入参数的mex函数时，malab也应 ...

那是否可以理解为，
在function代码中，使用mex函数可以改变输入参数的值，这种改变仅在function代码中没有任何对此输入参数的赋值语句时有效。
我在7.1版本测试为 （把function2的b = 3;去掉）
0
1.2

灵狐

好，兄弟们顶啊

qingruan

我的理解是6.5还是真正解释执行的，所以一直到第一次输入变量出现在等号左边的时候，才对它复制。而之后的版本可能在执行函数前进行了简单的预处理，在函数的开头就决定要不要进行复制。

原帖由 taohe 于 2007-10-11 19:29 发表
这有可能是matlab6.5的bug。因为matlab的function是不会改变输入参数的。也就是在ArgTest中调用func1和func2后都不会改变a和b在ArgTest中的值。不管func1和func2有多复杂。

ArgTest的结果应该是两个0才对。matlab ...