C++的引用---李逵又称江湖“黑旋风”

Posted 2023-02-27 你快看看我

C++中的引用

• 一、引用的定义
• 二、引用特性
• 三、常引用
• 四、常使用场景
• 五、引用和指针的区别

一、引用的定义

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
比如说，李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风”。
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

void TestRef()

 int a = 10;
 int& ra = a;//<====定义引用类型

 printf("%p\\n", &a);
 printf("%p\\n", &ra);

此时屏幕上打印输出的是：10 10
注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

二、引用特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

void TestRef()

 int a = 10;
 // int& ra; // 该条语句编译时会出错，因为引用必须初始化
 int& ra = a;
 int& rra = a;
 printf("%p %p %p\\n", &a, &ra, &rra);

三、常引用

先介绍一个知识点。比如const int a=10；const修饰的变量a就具有常性，此时的a也为常量。a为const修饰，不能改变，所以只能读不能写。
例1：

void TestConstRef()

 const int a = 10;
 //int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量
 const int& ra = a;
 
 // int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
 const int& b = 10;

解析：错误原因是因为a,b为常量，只能读不能写，int型为可读可写的，属于这是权限的放大。

例2：

 double d = 12.34;
 //int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
 const int& rd = d;

解析：使用int&类型引用错误原因是原来的d是double型，类型不同。
const int&可以通过，是因为const属于常量，把一个double类型引用为const int&类型，属于权限的缩小，可以实现。

例3：

//int i =0;
//double d=i;
//double& rd=i;

int i=0;
double d=i;
const double& rd=i;

解析：第一段代码错误的原因是，double d=i的过程属于隐式类型转换。此时会产生一个double的临时变量，但是临时变量具有常属性。
图解：

四、常使用场景

1.做参数

void Swap(int& left, int& right)

 int temp = left;
 left = right;
 right = temp;

解析：引用作为参数，调用函数时Swap(a,b)，left是a的别名，right是b的别名

2.做返回值

int& Add(int a, int b)

 int c = a + b;
 return c;

int main()

 int& ret = Add(1, 2);
 Add(3, 4);
 cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
 return 0;

解析：打印出来的是Add(1,2) is：7；如果返回量C是一个局部变量时，引用返回时不安全的,Add结束后，栈销毁，使用权限不属于A等等，所以谁都可以改变C这块内存的内容，但是ret仍然是C的别名。

如果想要输出是3，对函数进行以下修改：

int& Add(int a, int b)

 static int c = a + b;
 return c;

int main()

 int& ret = Add(1, 2);
 Add(3, 4);
 cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
 return 0;

总结：一个函数要使用引用返回，返回变量出了这个函数的作用域还存在，既可以使用引用返回，否则就不安全（可以使用static修饰），全局变量，静态变量等。

五、引用和指针的区别

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

引用和指针的不同点:

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
2. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型
   实体
3. 没有NULL引用，但有NULL指针
4. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占
   4个字节)
5. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
6. 有多级指针，但是没有多级引用
7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
8. 引用比指针使用起来相对更安全