c++引用极其底层实现

Posted 2022-12-15 uestclr

一、c++中引用的语法是这样的：

int x = 100;

int& _x = x;

它的意思就是是给变量x起了一个别名，在以后的代码中，_x其实就是x，这两个是等价的。举个例子，在《唐伯虎点秋香》中，唐伯虎叫做华安，又叫做9527，其实这三个名字都是同一个人，引用就是这个意思。

注意事项：

引用初始化的时候一定要绑定一个变量；

引用一旦初始化，则终身为这个变量服务；

不能返回局部变量的引用，就像指针一样，不能返回局部变量的指针；

二、引用的几处应用

1、普通的引用

int x = 100;

int& _x = x;

这里还有一个问题，就是int& x = 100;如果写成这样，编译器会报错，对常数的引用必须加const修饰，const int& x = 100;

2、作为函数的形参

int max(int& x,int& y),这样做的好处是没有对实参进行复制拷贝，提高了效率。

3、引用作为函数的返回值

对于这样一个函数int max(int& x,int& y)，我们可以这样用int z = max(1,2),这很正常，我们都这样用，但是你绝对不能这样用max(1,2) = 100;也就是说，函数的返回值不能作为左值。但是如果写成这样int& max(jint& x,int& y)之后，max(1,2) = 100这句话立马就是合理的了。

#include <iostream>
using namespace std;
int& getmax(int& x1,int& y1)
	return x1 > y1 ? x1 : y1;

void main()
	int x = 10;
	int y = 123;
	//int z = getmax(x,y);
	int& z = getmax(x,y);//用引用来接，和不用引用来接
	//int z = getmax(x, y);//对比一下，用引用来接返回值，和不用引用来接有什么区别
	getmax(x,y) = 1000;//把z和y全部绑到一起
	cout << z << endl;
	cout << y <<endl;

上面的代码如果用引用来接，则输出的z和y都是1000，如果注释掉引用来接这一行，换成没有用引用来接，则输出的z和y是123,1000.

三、引用的实现

引用的特点就是：一个引用一旦引用了一个变量，就不能再去引用其他的变量了，但是引用的变量可以重新被赋值。基于上面的特点，我们来看两个指针：

int x = 100;

1:int const * pi = &x;

2:int  * const pi = &x;

第一个指针表示这个指针pi还可以解除当前绑定，然后绑定到其他指针上，但是所绑定对象的值不能被重新赋进去。就是说如果有int y = 100的话，pi = &y是合法的，但是*pi = 200就是不合法的。

第二个指针和第一个相反，*pi = 200是合法的，但是pi = &y是不合法，根据这两个指针的性质，第二个指针就是引用的实现。