C++引用详解

Posted 2021-12-31 我是晓伍

C++引用详解

• 引用，理解为为操作对象起了个别名。

int& b = a;   //这时候b就是a的别名，共用这同一块空间

int c = 30;
int d = c;  //d只是把c空间中的值拷贝了一份放到自己空间

引用特性

• 引用在定义时必须初始化
• 一个变量可以有多个引用
• 引用一但引用了一个操作对象，那么它引用的操作对象不可以被改变

常引用 - const的引用

以可把引用绑定到const对象上，我们称之为常量的引用，简称常引用

值得注意的是常引用的权限改变问题，我们往下着重讨论

const int a = 1024;
const int& a1 = a;   //正确，引用及其对象都是常量
a1 = 512;   //错误，因为a1是常量，所以不能被修改
int& a2 = a1;   //错误，原来是const修饰的，现在没有了，权限放大了，不能执行

在上面代码中的最后一行，由于a2没有被const修饰，假设它是正确的代码，那么我们就能通过a2间接的去修改a了，而a是const修饰的，所以最后一行代码是错误的。

再看以下例子：

int i = 10;
const int& i1 = i;   //正确，const相比普通int权限缩小了，是可以的
const int& i2 = 10;  //正确，i2是一个常引用
const int& i3 = r1 * 4;  //正确，i3是一个常饮用
int &i4 = i1 * 4;    //错误，i4是一个普通的引用

要理解第四行为什么错了，我们首先看一个例子：

double x = 5.20;
const int& x1 = x;

在上述代码中，x1引用了一个int类型的数，但是x确实double类型的，这时候编译器其实会把代码变成如下形式：

const int temp = dval;   //由double类型的数生成一个临时变量
const int& x1 = temp;   //让r1绑定这个临时变量

回到上面，当i4去绑定i1 * 4时，编译器也是生成了一个临时值存储i1* 4的值，然而i4是普通的引用，权限放大，错误！

引用使用场景

• 做参数

  当做参数时，我们再也不用考虑到底是传地址还是啥了，因为引用时一个对象的别名，所以我们改变引用的值也会一同改变引用绑定的对象的值

  void Swap(int& a, int& b)
  
      int temp = a;
      a = b;
      b = temp;
  
  

• 做返回值

  这里要注意，引用如果做返回值，一定要是出了这个函数作用域还存在的对象，也就是动态开辟的内存或者静态变量，要不然函数栈帧销毁以后，返回的引用绑定的空间是非法空间，再去使用就会出大问题。

引用和指针的区别

• 引用在底层上是有空间消耗的，它其实就是对指针的封装。
• 引用在定义时必须初始化，但是指针没有做要求。
• 引用在绑定了一个实体以后，就不能够修改了，但是指针可以存放别的地址，所以引用更像*const ptr。
• 没有NULL引用，但是有NULL指针。
• 引用自增是实体的值加1，指针自增是偏移一个类型的大小。
• 有多级指针，但是没有多级引用。

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