C++ 引用
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++ 引用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
C++ 引用
引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。
C++ 引用 vs 指针
引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：
- 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
- 一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。
- 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。
C++ 中创建引用
试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签，您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此，您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。
实例
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
// 声明简单的变量
int i;
double d;
// 声明引用变量
int& r = i;
double& s = d;
i = 5;
cout << "Value of i : " << i << endl;
cout << "Value of i reference : " << r << endl;
d = 11.7;
cout << "Value of d : " << d << endl;
cout << "Value of d reference : " << s << endl;
return 0;
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of i : 5
Value of i reference : 5
Value of d : 11.7
Value of d reference : 11.7
C++ 把引用作为参数
实例
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数声明
void swap(int& x, int& y);
int main ()
// 局部变量声明
int a = 100;
int b = 200;
cout << "交换前，a 的值：" << a << endl;
cout << "交换前，b 的值：" << b << endl;
/* 调用函数来交换值 */
swap(a, b);
cout << "交换后，a 的值：" << a << endl;
cout << "交换后，b 的值：" << b << endl;
return 0;
// 函数定义
void swap(int& x, int& y)
int temp;
temp = x; /* 保存地址 x 的值 */
x = y; /* 把 y 赋值给 x */
y = temp; /* 把 x 赋值给 y */
return;
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 200
交换后，b 的值： 100
C++ 把引用作为返回值
实例
#include <iostream>
using namespace std;
double vals[] = 10.1, 12.6, 33.1, 24.1, 50.0;
double& setValues(int i)
double& ref = vals[i];
return ref; // 返回第 i 个元素的引用，ref 是一个引用变量，ref 引用 vals[i]
// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
cout << "改变前的值" << endl;
for ( int i = 0; i < 5; i++ )
cout << "vals[" << i << "] = ";
cout << vals[i] << endl;
setValues(1) = 20.23; // 改变第 2 个元素
setValues(3) = 70.8; // 改变第 4 个元素
cout << "改变后的值" << endl;
for ( int i = 0; i < 5; i++ )
cout << "vals[" << i << "] = ";
cout << vals[i] << endl;
return 0;
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
改变前的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 12.6
vals[2] = 33.1
vals[3] = 24.1
vals[4] = 50
改变后的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 20.23
vals[2] = 33.1
vals[3] = 70.8
vals[4] = 50
C++基础学习笔记C++语法之引用
引用
引用概念
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 : 李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风""。
再比如说：讲普法的罗翔老师经常谈到的张三，网友们送其外号“法外狂徒”，这也是起别名的方式。
引用的使用方式：
类型 & 引用变量名(对象名) = 引用实体;
#include<iostream>
using namespace std;
void TestRef()
{
int a = 10;
int& ra = a;//定义引用类型
cout << a << endl;
cout << ra << endl;
}
int main()
{
TestRef();
return 0;
}
注意:引用类型必须和引用实体是同种类型的
& 在这个地方表示引用，而不是取地址，一个操作符有多种含义，也就是操作符的重载。
注意区分：
类型& 表示引用 （&在类型后面，比如 int& b = a;)
& 变量 表示取地址（&在变量前面，比如 int* pa = &a;)
两者没有什么必然的关系。
引用特性
1）引用在定义时必须初始化
2）—个变量可以有多个引用
3）一旦引用—个实体，再不能引用其他实体（引用对象不能更改）
#include<iostream>
using namespace std;
void TestRef()
{
int a = 10;
int b = 20;
//int& ra;//该条语句编译时会报错
int& ra = a;//定义引用变量的时候就需要给其赋初始值
int& rra = a;//一个变量可以有多个引用
ra = b;//不能更改引用对象，这句实际上是将b的值赋值给ra
cout << a << endl;
cout << ra << endl;
cout << rra << endl;
}
int main()
{
TestRef();
return 0;
}
常引用
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;
double d = 12.34;
//int& rd = d;l/该语句编译时会出错，类型不同
const int& rd = d;
}
当a时const int类型时，表示a是一个常变量，常变量具有常属性-- - 值不可改变，这时候如果用int & 来引用a，就会得到一个int类型的别名，这个别名是普通的变量，可以修改，就有可能会改变a的值，造成a常变量被修改的冲突！所以为了避免这个冲突，在引用const int 类型的a变量时，应该用 const int& b = a;
总结：引用取别名时，变量访问的权限可以缩小（如 const int -> int ），不能放大（如 const int -> int ）。
不能放大权限：不能将const类型的变量给非const类型的别名
可以权限缩小：即可以将非const类型的变量给非const类型的别名，也可以给const类型的别名。
提示：权限的缩小和放大，仅适用于引用和指针
const int a = 10;
int* p = &a;//这种不行，权限的放大
const int* pa = &a;//需要这种形式
int c = 1;
const int* pc = &c;//可以，属于权限的缩小
注意区分：
const int a = 10;
int& b = a;//这种是不行的，b是a的别名
const int x = 10;
int y = x;//这种是可以的，y和x没什么关系
//这种是不受影响的
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i = 1;
double d = i;//隐式类型转换
double& ri = i;//可以这样取别名吗？ error
const double& rri = i;//这样呢？ok
return 0;
}
double d = I; 这句话是先产生了一个double的临时变量
double& ri = I; 也是一个会先产生一个double类型的临时变量，然后真正引用的是这个临时变量，而这个临时变量具有常属性，所以直接用double& 不可以，加上const又ok了。
使用场景
1.做参数 （①输出型参数 ②提高效率）
#include<iostream>
using namespace std;
void Swap(int& left, int& right)
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
Swap(a, b);
cout << a << " " << b << endl;
return 0;
}
问：不是说引用定义的时候需要初始化吗？这里并没有初始化？
答：这个地方的引用并不是定义，什么时候才是定义呢？传参的时候才是定义，传参过来就会进行初始化操作。
当然这里也可以用指针的方式来实现：
#include<iostream>
using namespace std;
void Swap(int* pa, int* pb)
{
int tmp = *pa;
*pa = *pb;
*pb = tmp;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
Swap(&a, &b);
cout << a << " " << b << endl;
return 0;
}
2.做返回值 （①提高效率 ②以后再讲）
int& Count()
{
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
凡是传值的方式（参数传值、传值返回），都会产生一个拷贝的临时变量。传引用的方式不会。
static 改变变量的生命周期，不会修改变量的访问权限
下面代码输出什么结果 ? 为什么 ?
#include<iostream>
using namespace std;
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;
}
注意:如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。（说明引用返回说不安全的！）
那么使用引用返回有什么好处呢？
可以少创建一个临时变量，提高程序（传递）的效率
其实还有一个作用，以后会讲（很多库函数的返回也会用引用返回）
传值、传引用效率比较
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。
值和引用的作为参数的性能比较
#include<iostream>
using namespace std;
#include <time.h>
struct A
{
int a[10000];
};
void TestFunc1(A a)
{
}
void TestFunc2(A& a)
{
}
void TestRefAndValue()
{
A a;
//以值作为函数参数
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
TestFunc1(a);
size_t end1 = clock();
//以引用作为函数参数
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
TestFunc2(a);
size_t end2 = clock();
//分别计算两个函数运行结束后的时间
cout << "TestFunc1(A)-time : " << end1 - begin1 << endl;
cout << "TestFunc2(A&)-time: " << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
TestRefAndValue();
return 0;
}
值和引用的作为返回值类型的性能比较
#include<iostream>
using namespace std;
#include <time.h>
struct A
{
int a[10000];
};
A a;
A TestFunc1()
{
return a;
}
A& TestFunc2()
{
return a;
}
void TestRefAndValue()
{
A a;
//以值作为函数的返回值类型
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
TestFunc1();
size_t end1 = clock();
//以引用作为函数的返回值类型
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
TestFunc2();
size_t end2 = clock();
//分别计算两个函数运行结束后的时间
cout << "TestFunc1()-time : " << end1 - begin1 << endl;
cout << "TestFunc2()-time: " << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
TestRefAndValue();
return 0;
}
通过上述代码的比较，发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
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。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10; int& ra = a;
cout << "&a = " << &a << endl;
cout << "&ra = " << &ra << endl;
return 0;
}
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int& b = a;
int* p = &a;
return 0;
}
我们来看下引用和指针的汇编代码对比:
引用和指针都是存放地址
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NUL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
以上是关于C++ 引用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章