C08: Reference & Pointer

Tác giả: FPTOJ Wiki
Chủ đề: Tham chiếu, con trỏ, truyền tham số

---

Bạn sẽ học được gì?

Sau bài này, bạn có thể:

• Hiểu Reference và Pointer trong C++
• Truyền tham trị, tham chiếu, con trỏ
• Trả về nhiều giá trị từ hàm

---

1. Reference — Tham chiếu

Reference là gì?

Reference là biệt danh (alias) cho một biến khác. Chúng trỏ cùng một vùng nhớ.

flowchart LR
    subgraph "Vùng nhớ"
        A["a = 10<br>Địa chỉ: 0x100"]
    end
    B["&b"] -->|"Tham chiếu"| A

int a = 10;
int &b = a;  // b là biệt danh của a

b = 20;
cout << a << endl;  // 20 — a cũng thay đổi!

Reference trong hàm

void tang(int &x) {
    x++;  // Thay đổi trực tiếp biến gốc
}

int main() {
    int a = 5;
    tang(a);
    cout << a << endl;  // 6
    return 0;
}

const Reference — Chỉ đọc

void print(const string &s) {
    // s là reference nhưng không thể sửa
    cout << s << endl;
    // s += "!";  // Lỗi compile!
}

Luôn dùng const & cho object lớn

// SAI: Sao chép toàn bộ vector (chậm) — $O(n)$
void process(vector<int> a) { ... }

// ĐÚNG: Truyền const reference (nhanh, không sao chép) — $O(1)$
void process(const vector<int> &a) { ... }

---

2. Pointer — Con trỏ

Con trỏ là gì?

Con trỏ là biến lưu địa chỉ của biến khác.

flowchart LR
    subgraph "Stack"
        A["a = 10<br>Địa chỉ: 0x100"]
        B["p = 0x100<br>Địa chỉ: 0x200"]
    end
    B -->|"Trỏ đến"| A

int a = 10;
int *p = &a;  // p lưu địa chỉ của a

cout << p << endl;    // Địa chỉ của a (ví dụ: 0x7fff5fbff8ac)
cout << *p << endl;   // 10 — Giá trị tại địa chỉ đó
cout << &a << endl;   // Địa chỉ của a

Toán tử	Ý nghĩa
&a	Lấy địa chỉ của a
*p	Lấy giá trị tại địa chỉ p (dereference)

Con trỏ NULL

int *p = nullptr;   // Con trỏ không trỏ đến đâu (C++11, khuyến nghị)

if (p != nullptr) {
    cout << *p << endl;  // Không chạy vì p là nullptr
}

---

3. So sánh Reference vs Pointer

	Reference	Pointer
Ký hiệu	int &r = a;	int *p = &a;
NULL	Không được NULL	Có thể NULL
Thay đổi	Không thể đổi biến tham chiếu	Có thể đổi biến trỏ
Syntax	Dùng như biến thường	Cần * để dereference
Khuyến nghị	Ưu tiên dùng	Dùng khi cần

---

4. Truyền tham số — 3 cách

flowchart TD
    A["Gọi hàm"] --> B{"Cách truyền?"}
    B -->|"Tham trị"| C["Copy giá trị<br>Không thay đổi gốc"]
    B -->|"Tham chiếu"| D["Truyền địa chỉ<br>Thay đổi gốc"]
    B -->|"Con trỏ"| E["Truyền con trỏ<br>Thay đổi gốc"]

Truyền tham trị (Pass by Value)

void func(int x) {
    x = 100;  // Chỉ thay đổi bản sao
}
// a không thay đổi — $O(1)$ copy

Truyền tham chiếu (Pass by Reference)

void func(int &x) {
    x = 100;  // Thay đổi biến gốc
}
// a bị thay đổi — $O(1)$ không copy

Truyền con trỏ (Pass by Pointer)

void func(int *x) {
    *x = 100;  // Thay đổi biến gốc qua con trỏ
}
// a bị thay đổi — $O(1)$ truyền địa chỉ

Chọn cách nào?

• Tham trị: Khi không cần thay đổi giá trị
• Tham chiếu: Ưu tiên khi cần thay đổi giá trị
• Con trỏ: Khi cần có thể NULL hoặc cần quản lý bộ nhớ

So sánh Python

PythonC++

# Python truyền "tham chiếu đối tượng" (object reference)
def tang(x):
    x += 1  # Không thay đổi biến gốc (int là immutable)

a = 5
tang(a)
print(a)  # 5 — không thay đổi!

def them(lst, val):
    lst.append(val)  # Thay đổi biến gốc (list là mutable)

arr = [1, 2, 3]
them(arr, 4)
print(arr)  # [1, 2, 3, 4] — thay đổi!

// C++ truyền tham trị (copy)
void tang(int x) {
    x++;  // Không thay đổi biến gốc
}

// C++ truyền tham chiếu
void tangRef(int &x) {
    x++;  // Thay đổi biến gốc
}

int main() {
    int a = 5;
    tang(a);       // a vẫn = 5
    tangRef(a);    // a = 6
    cout << a << endl;  // 6
    return 0;
}

---

5. Trả về nhiều giá trị

Cách 1: Dùng reference

void minMax(const vector<int> &a, int &mn, int &mx) {
    mn = *min_element(a.begin(), a.end());
    mx = *max_element(a.begin(), a.end());
}

int main() {
    vector<int> a = {3, 1, 4, 1, 5, 9};
    int mn, mx;
    minMax(a, mn, mx);
    cout << mn << " " << mx << endl;  // 1 9
    return 0;
}

Cách 2: Dùng pair/tuple

pair<int,int> minMax(const vector<int> &a) {
    return {*min_element(a.begin(), a.end()),
            *max_element(a.begin(), a.end())};
}

int main() {
    vector<int> a = {3, 1, 4, 1, 5, 9};
    auto [mn, mx] = minMax(a);  // C++17 structured bindings
    cout << mn << " " << mx << endl;  // 1 9
    return 0;
}

---

6. Bài tập thực hành

Bài 1: Hoán đổi 2 số

Viết hàm swap2 nhận 2 số nguyên và hoán đổi giá trị của chúng.

Lời giải

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void swap2(int &a, int &b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    swap2(a, b);
    cout << a << ' ' << b << endl;
    return 0;
}

Bài 2: Tìm min và max

Viết hàm minMax nhận mảng và trả về min, max qua tham chiếu.

Lời giải

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void minMax(const vector<int> &a, int &mn, int &mx) {
    mn = a[0];
    mx = a[0];
    for (int x : a) {
        if (x < mn) mn = x;
        if (x > mx) mx = x;
    }
}

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    vector<int> a(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];
    int mn, mx;
    minMax(a, mn, mx);
    cout << mn << ' ' << mx << endl;
    return 0;
}

Bài 3: Pointer cơ bản

Đọc 2 số nguyên \(a\), \(b\). Dùng con trỏ để in giá trị lớn hơn.

Lời giải

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    int *p = (a > b) ? &a : &b;
    cout << *p << endl;
    return 0;
}

---

Tóm tắt bài học

Nội dung	Chi tiết
Reference	Biệt danh cho biến, int &r = a;
Pointer	Lưu địa chỉ, int *p = &a;
Tham trị	Copy giá trị, không thay đổi gốc
Tham chiếu	Truyền địa chỉ, thay đổi gốc
Con trỏ	Có thể NULL, cần * để dereference

---

Bài viết liên quan

• C07: Template & Fast I/O ←
• C09: pair & tuple →

---

Bài trước: C07: Template & Fast I/O
Bài tiếp theo: C09: pair & tuple →

---

💬 Bình luận