引用的概念

引用不是新定義一個(gè)變量，而是給已存在變量取了一個(gè)別名，編譯器不會(huì)為引用變量開(kāi)辟內(nèi)存空間，它和它引用的變量共用同一塊內(nèi)存空間。

比如：李逵，在家稱(chēng)為"鐵牛"，江湖上人稱(chēng)"黑旋風(fēng)"。那么這里的“鐵牛”、“黑旋風(fēng)”就稱(chēng)李逵的引用。

在程序中呢，引用的用法如下：

類(lèi)型& 引用變量名(對(duì)象名) = 引用實(shí)體；

舉個(gè)例子：

void TestRef()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;//<====定義引用類(lèi)型
	printf("%p\n", &a); //打印出a的地址
	printf("%p\n", &ra); //打印出ra的地址
}

結(jié)果如下：

其中ra為a的引用，可見(jiàn) a 和 ra 的地址一樣，這就說(shuō)明了變量與變量的引用公用的一塊內(nèi)存空間。

特別注意：引用類(lèi)型必須和引用實(shí)體是同種類(lèi)型的

引用特性

1. 引用在定義時(shí)必須初始化

2. 一個(gè)變量可以有多個(gè)引用

3. 引用一旦引用一個(gè)實(shí)體，再不能引用其他實(shí)體

例如：

void TestRef()
{
	int a = 10;
	// int& ra; // 該條語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，因?yàn)闆](méi)有初始化
	int& ra = a;
	int& rra = a;
	printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}

知道引用的特性后，我們就可以簡(jiǎn)化在C語(yǔ)言中一些簡(jiǎn)單函數(shù)的寫(xiě)法，如交換兩個(gè)數(shù)，可直接傳變量的引用為參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體如下：

可見(jiàn)當(dāng)傳入的參數(shù)為變量的引用時(shí)，就可以避免在次開(kāi)辟內(nèi)存空間，一定程度上提高了代碼運(yùn)行效率。

常引用

所謂常引用就是在一個(gè)變量的引用前加一個(gè)關(guān)鍵字 const 來(lái)使這個(gè)引用具有常量的性質(zhì)。

如下所示：

void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，因?yàn)閍為常量，而ra為變量（由&前面的類(lèi)型決定，為int變量類(lèi)型）
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，b為常量
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//int& rd = d; // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，類(lèi)型不同
const int& rd = d;
}

再例如：

int main()
{
	int i = 10;
	double d = i;
	//double& r=i; //這里編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，具體原因如下圖示
	const double& r = i; //加上const 修飾就會(huì)使引用具有常性
    return 0;
}

所以只有在定義引用前加上const 修飾就能使之具有常性。

另外要注意使用const引用時(shí)的權(quán)限問(wèn)題，例如：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	// 使用常變量時(shí)變成常變量的別名的條件：不變或者縮小常變量的讀寫(xiě)權(quán)限是可以的，
	//放大你常變量讀寫(xiě)權(quán)限不行的
	const int a = 10;
	// int& b = a;  // 不能這樣定義b,這樣會(huì)使a的權(quán)限變大，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)

	int c = 20;
	const int& d = c; // 可以這樣定義，d變成的c的別名，d不能修改c,相當(dāng)于把c的權(quán)限縮小
                      //其中c是可以改變的，但是d只能讀不能寫(xiě)
	return 0;
}

如上解釋一下：并不是每個(gè)別名（即引用）都跟原名字有一樣的權(quán)限，具體要看怎么修飾。

使用場(chǎng)景

1、做參數(shù)

void Swap(int& left, int& right)
{
  int temp = left;
  left = right;
  right = temp;
}

這里提一下引用做參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

1、 傳引用是為了減少傳值傳參時(shí)的拷貝

2、使用const修飾引用時(shí)可以保護(hù)形參不會(huì)被改變

3、const引用做參數(shù)時(shí)，即可接收變量，也可以接收常量
 

總的來(lái)說(shuō)，函數(shù)傳參如果想減少拷貝就用引用傳參，如果函數(shù)中不改變這個(gè)參數(shù)最好用const 引用傳參

2、做返回值

看如下栗子：

為什么打印出的 ret=7 呢？

這是因?yàn)楹瘮?shù)的返回類(lèi)型為 int& ,所以返回值 c 的類(lèi)型就是 int&，而 ret 作為接收函數(shù)的返回值的量，也為 int& 型，所以在這里就可以把 ret 看做是 c 的別名，當(dāng)程序來(lái)到 Add(3,4); 這條語(yǔ)句時(shí)，返回值 c 就變?yōu)榱?7，所以此時(shí)的 ret 的值也就為7。

以上也說(shuō)明了使用引用做返回值會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。

引用和指針的區(qū)別

最后來(lái)總結(jié)一下引用與指針的區(qū)別。

在語(yǔ)法概念上引用就是一個(gè)別名，沒(méi)有獨(dú)立空間，和其引用實(shí)體共用同一塊空間。在底層實(shí)現(xiàn)上實(shí)際是有空間的，因?yàn)橐檬前凑罩羔樂(lè)绞絹?lái)實(shí)現(xiàn)的。

來(lái)看這樣一段代碼：

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;
	ra = 20;
	int* pa = &a;
	*pa = 20;
	return 0;
}

再查看其匯編代碼，會(huì)發(fā)現(xiàn)引用與指針的實(shí)現(xiàn)方式是一樣的。

引用與指針的不同點(diǎn)：

1.引用在定義時(shí)必須初始化，指針沒(méi)有要求

2. 引用在初始化時(shí)引用一個(gè)實(shí)體后，就不能再引用其他實(shí)體，而指針可以在任何時(shí)候指向任何一個(gè)同類(lèi)型實(shí)體

3. 沒(méi)有NULL引用，但有NULL指針

4. 在sizeof中含義不同：引用結(jié)果為引用類(lèi)型的大小，但指針始終是地址空間所占字節(jié)個(gè)數(shù)(32位平臺(tái)下占4個(gè)字節(jié))

5. 引用自加即引用的實(shí)體增加1，指針自加即指針向后偏移一個(gè)類(lèi)型的大小

6. 有多級(jí)指針，但是沒(méi)有多級(jí)引用

7. 訪(fǎng)問(wèn)實(shí)體方式不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理

8. 引用比指針使用起來(lái)相對(duì)更安全（因?yàn)橹羔樖褂貌簧骶蜁?huì)造成野指針）

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C++中引用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++中引用知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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