有了變量名，為什么還需要一個(gè)別名呢？C++之所以增加引用類型， 主要是把它作為函數(shù)參數(shù)，以擴(kuò)充函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)的功能。

到目前為止我們介紹過(guò)函數(shù)參數(shù)傳遞的兩種情況。

1) 將變量名作為實(shí)參和形參
這時(shí)傳給形參的是變量的值，傳遞是單向的。如果在執(zhí)行函數(shù)期間形參的值發(fā)生變化，并不傳回給實(shí)參。因?yàn)樵谡{(diào)用函數(shù)時(shí)，形參和實(shí)參不是同一個(gè)存儲(chǔ)單元。

【例】要求將變量i和j的值互換。下面的程序無(wú)法實(shí)現(xiàn)此要求。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  void swap(int,int); //函數(shù)聲明
  int i=3,j=5;
  swap(i,j); //調(diào)用函數(shù)swap
  cout<<i<<" "<<j<<endl; //i和j的值未互換
  return 0;
}
void swap(int a,int b) //企圖通過(guò)形參a和b的值互換,實(shí)現(xiàn)實(shí)參i和j的值互換
{
  int temp;
  temp=a; //以下3行用來(lái)實(shí)現(xiàn)a和b的值互換
  a=b;
  b=temp;
}

運(yùn)行時(shí)輸出3 5i和j的值并未互換。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，采用傳遞變量地址的方法。

2) 傳遞變量的指針
形參是指針變量，實(shí)參是一個(gè)變量的地址，調(diào)用函數(shù)時(shí)，形參(指針變量)指向?qū)崊⒆兞繂卧３绦蛞娎?.19。

【例】使用指針變量作形參，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量的值互換。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  void swap(int *,int *);
  int i=3,j=5;
  swap(&i,&j); //實(shí)參是變量的地址
  cout<<i<<" "<<j<<endl; //i和j的值已互換
  return 0;
}
void swap(int *p1,int *p2) //形參是指針變量
{
  int temp;
  temp=*p1; //以下3行用來(lái)實(shí)現(xiàn)i和j的值互換
  *p1=*p2;
  *p2=temp;
}

形參與實(shí)參的結(jié)合見圖示意。

這種虛實(shí)結(jié)合的方法仍然是“值傳遞”方式，只是實(shí)參的值是變量的地址而已。通過(guò)形參指針變量訪問(wèn)主函數(shù)中的變量(i和j)，并改變它們的值。這樣就能得到正確結(jié)果，但是在概念上卻是兜了一個(gè)圈子，不那么直截了當(dāng)。

在Pascal語(yǔ)言中有“值形參”和“變量形參”(即var形參)，對(duì)應(yīng)兩種不同的傳遞方式，前者采用值傳遞方式，后者采用地址傳遞方式。在C語(yǔ)言中，只有“值形參”而無(wú)“變量形參”，全部采用值傳遞方式。C++把引用型變量作為函數(shù)形參，就彌補(bǔ)了這個(gè)不足。

C++提供了向函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)的第(3)種方法，即傳送變量的別名。

【例】利用“引用形參”實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量的值互換。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  void swap(int &,int &);
  int i=3,j=5;
  swap(i,j);
  cout<<"i="<<i<<" "<<"j="<<j<<endl;
  return 0;
}
void swap(int &a,int &b) //形參是引用類型
{
  int temp;
  temp=a;
  a=b;
  b=temp;
}

輸出結(jié)果為：

  i=5 j=3

在swap函數(shù)的形參表列中聲明a和b 是整型變量的引用。

實(shí)際上，在虛實(shí)結(jié)合時(shí)是把實(shí)參i的地址傳到形參a，使形參a的地址取實(shí)參i的地址，從而使a和i共享同一單元。同樣，將實(shí)參j的地址傳到形參b，使形參b的地址取實(shí)參j的地址，從而使b和j共享同一單元。這就是地址傳遞方式。為便于理解，可以通俗地說(shuō)：把變量i的名字傳給引用變量a，使a成為i的別名。

請(qǐng)思考：這種傳遞方式和使用指針變量作形參時(shí)有何不同？可以發(fā)現(xiàn)：使用引用類型就不必在swap函數(shù)中聲明形參是指針變量。指針變量要另外開辟內(nèi)存單元，其內(nèi)容是地址。而引用變量不是一個(gè)獨(dú)立的變量，不單獨(dú)占內(nèi)存單元，在例中引用變量a和b的值的數(shù)據(jù)類型與實(shí)參相同，都是整型。
在main函數(shù)中調(diào)用swap函數(shù)時(shí)，實(shí)參不必用變量的地址(在變量名的前面加&)，而直接用變量名。系統(tǒng)向形參傳送的是實(shí)參的地址而不是實(shí)參的值。
這種傳遞方式相當(dāng)于Pascal語(yǔ)言中的“變量形參”，顯然，這種用法比使用指針變量簡(jiǎn)單､直觀､方便。使用變量的引用，可以部分代替指針的操作。有些過(guò)去只能用指針來(lái)處理的問(wèn)題，現(xiàn)在可以用引用來(lái)代替，從而降低了程序設(shè)計(jì)的難度。

【例】對(duì)3個(gè)變量按由小到大的順序排序。

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
  void sort(int &,int &,int &); //函數(shù)聲明,形參是引用類型
  int a,b,c; //a,b,c是需排序的變量
  int a1,b1,c1; //a1,b1,c1最終的值是已排好序的數(shù)列
  cout<<"Please enter 3 integers:";
  cin>>a>>b>>c; //輸入a,b,c
  a1=a;b1=b;c1=c;            
  sort(a1,b1,c1); //調(diào)用sort函數(shù),以a1,b1,c1為實(shí)參
  cout<<"sorted order is "<<a1<<" "<<b1<<" "<<c1<<endl; //此時(shí)a1,b1,c1已排好序
  return 0;
}
void sort(int &i,int &j,int &k) //對(duì)i,j,k 3個(gè)數(shù)排序
{
  void change(int &,int &); //函數(shù)聲明,形參是引用類型
  if (i>j) change (i,j); //使i<=j
  if (i>k) change (i,k); //使i<=k
  if (j>k) change (j,k); //使j<=k
}
void change (int &x,int &y) //使x和y互換
{
  int temp;
  temp=x;
  x=y;
  y=temp;
}

運(yùn)行情況如下：

Please enter 3 integers：23 12 -345↙
sorted order is -345 12 23

可以看到：這個(gè)程序很容易理解，不易出錯(cuò)。由于在調(diào)用sort函數(shù)時(shí)虛實(shí)結(jié)合使形參i，j，k成為實(shí)參a1，b1，c1的引用，因此通過(guò)調(diào)用函數(shù)sort(a1, b1, c1)既實(shí)現(xiàn)了對(duì)i，j，k排序，也就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)a1，b1，c1排序。同樣，執(zhí)行change (i, j)函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)參i和j的互換。

引用不僅可以用于變量，也可以用于對(duì)象。例如實(shí)參可以是一個(gè)對(duì)象名，在虛實(shí)結(jié)合時(shí)傳遞對(duì)象的起始地址。這會(huì)在以后介紹。

當(dāng)看到&a這樣的形式時(shí)，怎樣區(qū)別是聲明引用變量還是取地址的操作呢？當(dāng)&a的前面有類型符時(shí)(如int &a)，它必然是對(duì)引用的聲明;如果前面無(wú)類型符(如cout<<&a)，則是取變量的地址。

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