cpp►引用变量，按值与按引用传递返回及销毁

Posted 2021-06-27 itzyjr

■引用变量

int rats;
int& alias = rats; // 使alias成为rats的【别名】

#include <iostream>
int main() {
	using namespace std;
	int rats = 101;
	int& alias = rats;// alias是一个引用，它是rats的“别名”

	cout << "rats = " << rats;
	cout << ", alias = " << alias << endl;

	rodents++;
	cout << "rats = " << rats;
	cout << ", alias = " << alias << endl;

	rats++;
	cout << "rats = " << rats;
	cout << ", alias = " << alias << endl;

	cout << "rats address = " << &rats;
	cout << ", alias address = " << &alias << endl;
	return 0;
}

rats = 101, alias = 101
rats = 102, alias = 102
rats = 103, alias = 103
rats address = 00CFF6E4, alias address = 00CFF6E4

从输出结果可以看到，alias是rats的一个别名，所以它俩的地址总相同，它俩的值总是同步更新的。

引用更接近指针常量，必须在创建时进行初始化，一旦与某个变量关联起来，就将一直效忠于它(不易主)。——地址与地址上存的值总相同。

必须在声明引用时将其初始化，而不能像指针那样先声明再赋值：

int rat;
int& rodent;
rodent = rat; // 不允许

1. 块作用域

void go() {
	Box box;
	// ...
}// 块结束，box对象被销毁
while(...) {
	int temp;
	// ...
}// 块结束，temp被回收

2. 按值传递给函数参数

#include <iostream>
class Box {
private:
	int width;
	int height;
public:
	Box(int w, int h);
	int getW() { return width; }
	int getH() { return height; }
	void go(Box box);
};

Box::Box(int w, int h) : width(w), height(h) {};

void Box::go(Box box) {
	box.width = 1;
	box.height = 2;
	std::cout << "Inner：" << box.width << " , " << box.height << std::endl;
}

int main() {
	Box box(10, 20);
	box.go(box);
	std::cout << "Outer：" << box.getW() << " , " << box.getH();
}

Inner：1 , 2
Outer：10 , 20

从输出结果可以看到，按值传递进函数的实参其实是拷贝了一份副本给形参，所以更改形参数据完全不会影响原实参。
形参对象销毁过程：Box box; => Box copyBox(调用复制构造函数); => copyBox在函数块作用域完成相关操作 => copyBox销毁。

原始实参和函数形参在内存中是分开存储的，如下图：

3. 按引用传递给函数参数

void Box::go(Box& box) {
	box.width = 1;
	box.height = 2;
	std::cout << "Inner：" << box.width << " , " << box.height << std::endl;
}

int main() {
	Box box(10, 20);
	box.go(box);
	std::cout << "Outer：" << box.getW() << " , " << box.getH();
}

Inner：1 , 2
Outer：1 , 2

从输出结果可以看到，传递进去的实参与形参是同一个对象，它们的地址是相同的。
由于形参是实参的一个别名，所以它是与实参生命周期相同，在main()块结束时自动一同销毁。

4. 函数返回类型为值类型

Box go() {
	Box box(10, 20);
	return box;
}

对象box先拷贝一份copyBox(调用复制构造函数)，成为返回对象，它与原box对象地址空间是不一样的。然后函数块作用域结束，box对象被析构销毁掉。

5. 函数返回类型为引用类型

Box& go() {
	Box box(10, 20);
	return box;
}

返回的对象box的别名就是最终要返回的引用，返回值为引用型(Box&)的时候，返回的是地址。当函数返回引用类型时，没有复制返回值，返回的是对象本身。
那么，box对象在函数块结束时，会被销毁吗？当然会被销毁了，因为box对象就是典型的局部变量啊！所以，返回box对象地址后，box对象就被析构了，返回的引用对象就有问题了。所以用法是这样的：

Box& go(Box& b, ...) {
	// 操作b
	return b;
}

就是从外面传入一个对象引用，这个对象的生命周期就不在函数块作用域，所以传入的对象不会被销毁！就一切正常正确了。