C++ 引用

最新推荐文章于 2025-05-28 22:18:33 发布

达芬琪lv

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分类专栏： C++ 文章标签： c++

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（一）引用的概念

它的作用是为变量创建一个别名，使得通过这个别名可以直接操作原变量。引用的概念类似于 Linux 系统中的硬链接。任何对引用的操作，实际上都是对原变量的操作。

（二）引用的基本语法

引用使用 & 作为标识符。

基本格式如下

数据类型 &引用名 = 引用的目标;

int a = 10;
int &r = a;  // 定义一个 int 类型的引用 r，引用变量 a

（三）引用的本质

引用的本质就是 C++ 内部实现的指针常量。因此，引用与指针有着非常相似之处，但是它是更高层次的抽象，提供了更方便的操作方式。
定义引用时需要注意：

引用必须初始化： 定义引用时，必须为其指定一个初始化目标。
```
  int a = 10;
  int &r = a;  // r 必须在定义时初始化
```
引用的类型与目标类型必须一致： 引用的类型必须与它所引用的变量类型保持一致。（继承和多态除外）
```
  int a = 10;
  int &r = a;  // 类型一致
```
引用不可更改目标： 一旦引用绑定到一个变量上，不能再更改其引用的目标。
```
  int a = 10;
  int b = 20;
  int &r = a;
  r = b;  // 此时只是将b的值赋给r(a)
```

（四）引用的用法

（1）引用作为函数参数

作用： 函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
优点： 可以简化指针修改实参
示例代码：

#include "iostream"


using namespace std;
void swap_01(int val_1 , int val_2)		//值传递
{
    int temp = val_1;
    val_1 = val_2;
    val_2 = temp;
}

void swap_02(int *val_1 , int  *val_2)	// 指针传递
{
    int temp = *val_1;
    *val_1 = *val_2;
    *val_2 = temp;
}

void swap_03(int &val_1 , int &val_2)	// 引用传递
{
    int temp = val_1;
    val_1 = val_2;
    val_2 = temp;
}


int main()
{
    int val_1 = 10;
    int val_2 = 20;

    swap_01(val_1, val_2);
    cout << "val_1 = " << val_1 << " val_2 = " << val_2 << endl;

    swap_02(&val_1, &val_2);
    cout << "val_1 = " << val_1 << " val_2 = " << val_2 << endl;

    swap_03(val_1, val_2);
    cout << "val_1 = " << val_1 << " val_2 = " << val_2 << endl;

}
/*
输出结果:
val_1 = 10 val_2 = 20
val_1 = 20 val_2 = 10
val_1 = 10 val_2 = 20
*/

（2）引用与指针

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// 和正常使用 变量没有什么太大的区别
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int val_1 = 10;
    int val_2 = 20;

    int * ptr_1 = &val_1;
    int * ptr_2 = &val_2;


    int * & qtr = ptr_1;

    qtr = ptr_2;

    cout << *qtr << endl;
    
    return 0;
}

（3）引用与返回值

我们平时使用函数时，函数的返回值都是一个右值。但是引用作为函数的返回值时，返回值是一个左值。

左值：既可以放在等号左边，也可以放在等号右边的值。
右值：只能放在等号右边的值。

引用作为函数的返回值，不能返回局部变量的引用，因为局部变量在函数调用结束时就被回收了。可以返回全局变量的引用或者 static 修饰的局部变量的引用。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

// 静态
int & Func_1()
{
    static int val = 10;
    return val;
} 

// 全局
int num;
int & Func_2()
{
    num = 80;
    return num;
} 

// 函数传参
int & Func_3(int & val)
{
    return val;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    cout << Func_1() <<endl;// 打印静态

    // 引用作为返回值 传递给引用 可以修改返回的值
    int & val = Func_2();
    val = 90;  
    cout << num << endl;    // 打印全局

    // 引用作为返回值  是左值 
    Func_2() = 123;
    cout << num << endl;        // 打印全局


    // 引用的返回值是 参数
    int arg = 10;
    cout << Func_3(arg) << endl;        // 打印传递的参数
    Func_3(arg) = 50;
    cout << arg << endl;        // 打印传递的参数

    return 0;
}
/*
输出结果:
10
90
123
10
50
*/

（4）引用与结构体

当结构体中包含引用时，定义结构体的对象时，必须对引用进行初始化。由于引用必须在创建时绑定到某个变量，因此不能延迟初始化。

示例代码：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;


typedef struct stu
{
    string name;
    int & id;
}stu;


int main(int argc, char const *argv[])
{
    int val = 10;
    stu s1 = {"张三" , val };

    cout << s1.name << " " << s1.id << endl;
    return 0;
}