C++引用，内联函数，函数重载二义性总结_C++

Posted 2020-10-06

1.引用

   1.1 引用的概念

   C++语言中，可以定义“引用”。引用定义如下：

   类型名 & 引用名 = 同类型的某变量名；

   例如：int n；

       int &r=n；//r就是一个引用，可以说r的类型是int &，r引用了变量n，或者说r成为n的引用。

   某个变量的引用和这个变量是一回事，相当于该变量的一个别名。请注意，定义引用时一定要将其初始化，否则编译不会通过，通常会用某个变量去初始化引用，初始化后，它就一直引用该变量，不会再引用别的变量了。也可以用一个引用去初始化另一个引用，这样两个引用就引用同一个变量了。不能用常量初始化引用，也不能用表达式来初始化引用（除非该表达式的返回值是某个变量的引用）。总之，引用只能引用变量。

   类型为T &的引用和类型为T的变量是完全兼容的，可以互相赋值。

   引用的示例程序如下：

1.    #include <iostream>
2.    using namespace std;
3.    int main()
4.    {
5.       int n=4;
6.       int &r=n;      //r引用了n，从此r和n就是一回事
7.       r = 4;        //修改r就是修改n
8.       cout<<r<<endl;   //输出4
9.       cout<<n<<endl;   //输出4
10.       n = 5;        //修改n就是修改r
11.       cout<<r<<endl;   //输出5
12.       int &r2 = r;    //r2和r引用同一个变量n
13.       cout<<r2<<endl;  //输出5
14.       return 0; 
15.     }

  1.2 引用作为函数的返回值

    函数的返回值可以是引用，例如下面的程序：

1.     #include <iostream>
2.     using namespace std;
3.     int n = 4;
4.     int & Setvalue()
5.     {
6.         return n;    //返回对n的引用
7.      }
8.     int main()
9.     {
10.         Setvalue()=40;   //返回值是引用的函数调用表达式，可以作为左值使用
11.         cout<<n<<endl;   //输出40
12.         int &r = Setvalue();
13.         cout<<r<<endl;   //输出40
14.         return 0;
15.       }

   1.3 参数传值

      “传值”是指函数的形参是实参的一个拷贝，在函数执行过程中形参的改变不会影响到实参。请看例子：

1.       #include <iostream>
2.       using namespace std;
3.       void Swap(int a,int b)
4.       {
5.           int temp;
6.           temp=a;
7.           a=b;
8.           b=temp;
9.           cout<<a<<b<<endl;
10.        }
11.        int main()
12.         {
13.           int a=4,b=5;
14.           Swap(a,b);
15.           cout<<a<<b<<endl;
16.           return 0;
17.          }

  上面的程序的输出结果为：

  5 4 

  4 5

  说明在Swap函数内部，形参a，b的值的确发生了互换，但是在main中的a，b还是维持原来的值，也就是说形参的改变不会影响实参。

  1.4 参数传引用

    在传引用的方式下，形参是对应的实参的引用，也就是说，形参和对应的实参是一回事，那么形参的改变就会改变实参的值。例如：

1.     #include <iostream>
2.     using namespace std;
3.     void Swap(int &a,int &b)
4.     {
5.       int tmp;
6.       tmp = a;a = b;b = tmp;
7.       }
8.     int main()
9.     {
10.       int n1=100,n2=50;
11.       Swap(n1,n2);
12.       cout<<n1<<n2<<endl;   //输出50 100
13.      }

    进入Swap函数以后，a引用了n1，b引用了n2，a，b的改变会影响到n1，n2的值的改变。

2. 内联函数

    使用函数可以减少代码的体积，但是也带来了运行时间的开销，如果一个函数内部的语句非常的少，执行的时间本来就很短，那么调用这个函数的时间就不能忽略，在C++语言中，“inline”很好的解决了函数调用开销的问题。加了“inline”的函数就叫内联函数，例如：

    inline int max(int a,int b);

    加了inline的作用是相当于在编译的时候将函数的语句代码插入到调用的地方，减少了给变量分配空间后的存取时间，但是inline只是适合短小的函数，对于语句比较多的函数，如果用了inline，相当于付出让体积增加几倍的代价，但是速度只是提高了万分之一，得不偿失，有时候函数看上去很简单，但是包含的循环要用很多次，要消耗大量的时间，也不适合用内联函数。所以内联函数的特点是代码简单，执行很快。

3.函数的重载

    C++语言不允许变量重名，但是允许多个函数取相同的名字，只要参数表不同就可以，这称为函数的重载。相当于同一个事物完成不同的功能。

    那么在调用同名函数的时候，编译器怎么世道调用哪一个函数呢？很简单，编译器通过函数调用语句中实参的个数和类型来判断。因为重载函数的参数表不同，只要调用函数的语句给出的实参和参数表匹配就调用。例如：

1.     #include <iostream>
2.     using namespace std;
3.     int max(int a,int b)
4.     {
5.      cout<<max1<<endl;
6.      }
7.     double max(double a,double b)
8.     {
9.      cout<<max2<<endl;
10.      }
11.     double max(double a,double b,double c)
12.     {
13.      cout<<max3<<endl;
14.      }
15.     int main()
16.     {
17.       max(3,4);      //调用int max(int ,int)
18.       max(2.4,6.0);    //调用double max(double ,double)
19.       max(1.2,3.4,5);   //调用double max(double ,double, double)
20.       max(1,2,3);      //调用double max(double ,double, double)
21.       max(3,1.5);     //二义性！！！！！！！
22.       return 0;
23.      }

  二义性分析：在第21行中，编译器调用int max(int ,int)，只要将1.5进行强制的转换即可，调用double max(double , double)也可以，此时编译器不知道调用哪一个函数，因此出现了二义性。

  在两个函数同名而且参数个数不同，但是其中参数多的那个函数的参数又可以默认的情况下，也可能发生二义性，例如：

  int sum(int a,int b,int c=0);

  int sum(int n,int m);

  此时调用：

  sum(1,2);

  此时的编译器不知道是应该以（1，2，0）作为参数调用第一个函数还是以（1，2）调用第二个函数，产生了二义性！