引用相关的知识点_引用是一种变量,它也有值和地址值-优快云博客

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一、引用的概念和声明

什么是引用？

就是给变量起一个别名(外号）

语法：<引用类型>&<引用名>=<被引用变量名>;

&在这里代表引用变量说明符；

&一符多义：

①位运算中的位与运算符

②引用变量说明符

③取地址运算符

引用时的注意事项：

1.引用类型必须与被引用变量的数据类型一致

2.被引用变量名必须是已被定义过的

3.声明引用时必须进行初始化，指明它是哪个变量的引用

4.引用不是值，不占内存空间

5.引用只能被初始化一次

对引用的修改实际就是对被引用变量的修改

【例1】 分析下列程序的输出结果，熟悉引用的建立和使用。
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
    int intOne=5;
    int &rInt=intOne;
    cout<<"intOne:"<<intOne<<endl;
    cout<<"rInt:"<<rInt<<endl;
    rInt=7;
    cout<<"intOne:"<<intOne<<endl;
    cout<<"rInt:"<<rInt<<endl;
}
答案：
intOne:5
rInt:5
intOne:7
rInt:7

补充：

1.与指针类似，引用声明有三种：

int& ra;

int &ra;

int & ra;

2.可以在一条语句中完成变量定义与引用声明

eg:int a, &ra=a;

二、引用的操作

对引用的操作就是对被引用变量的操作（比如：赋值，取地址）

【例2】 分析下列程序的输出结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
    int intOne=5;
    int &rInt=intOne;
    cout<<"intOne:"<<intOne<<endl;
    cout<<"rInt:"<<rInt<<endl;
    int intTwo=8;
    rInt=intTwo;

    cout<<"intOne:"<<intOne<<endl;
    cout<<"intTwo:"<<intTwo<<endl;
    cout<<"rInt:"<<rInt<<endl;

    cout<<"intOne:"<<&intOne<<endl;
    cout<<"intTwo:"<<&intTwo<<endl;
    cout<<"rInt:"<<&rInt<<endl;
}
答案：
intOne:5
rInt:5
intOne:8
intTwo:8
rInt:8
intOne:0x28fea8
intTwo:0x28fea4
rInt:0x28fea8

三、什么能被引用呢？

1.引用是变量的别名，不能使用常量初始化引用

如何用常量初始化引用呢？

①：int temp=10;

const int &a=temp;

②：const int &a=10;

2.指针变量的引用

eg:

int* a;

int b=8;

int* &p=a;//表示int*的引用p初始化为a,&为引用说明符

p=&b;//p是a的别名，也是一个指针，&为取地址符

3.错误的引用

①建立void类型的引用

②建立引用的数组 int &ra[3]={1,2,3};

可以建立数组的引用：int a[3]={1,2,3};int (&ra)[3]=a;

③建立引用的引用 int &&ra;

④建立指向引用的指针 int& *p=&ra;

⑤用类型或NULL初始化 int &ra=int;int &ra=NULL;

四、引用的应用

1.用引用传递函数参数

引用的主要作用是用来做函数的参数或函数的返回值
引用做函数的形参，实际上是在被调函数中对实参变量进行操作

引用作为形参，实参是变量而不是地址，与指针变量做形参不同


void swap(int &x,int &y)//形参为整型引用
{
    int t;
    t=x;x=y;y=t;
}
int main()
{
    int a=3,b=5;
    swap(a,b);//实参为变量
    cout << a << " " << b << endl;
}

void swap(int *x,int *y)//形参为指针变量
{
    int t;
    t=*x;*x=*y;*y=t;
}
int main()
{
    int a=3,b=5;
    swap(&a,&b);//实参为地址
    cout << a << " " << b << endl;
}

2.返回多个值：

函数只能返回一个值，但是我们可以用引用给函数传递多个参数，然后由函数往目标中填入正确的值，因为引用传递允许函数改变原来的变量值，所以除函数本身的返回值，实际上也返回了被引用变量的值。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool Factor(int n,int &rSquared,int &rCubed)
{
    if(n>20||n<0)
        return true;
    else
    {
        rSquared=n*n;
        rCubed=n*n*n;
    }
    return false;
}
int main()
{
    int number,squared,cubed;
    cout << "Enter a number(0~20):";
    cin >> number;
    bool error=Factor(number,squared,cubed);
    if(error)
        cout << "Error ecountered!\n";
    else
    {
        cout << "Number:" << number << endl;//函数返回值
        cout << "Squared:" << squared << endl;//引用值
        cout << "Cubed:" << cubed << endl;//引用值
    }
    return 0;
}
答案：
Enter a number(0~20):10
Number:10
Squared:100
Cubed:1000

3.引用作为函数的返回值

函数返回值时，要生成一个值的副本，而引用返回值时，不生成值的副本
语法：<类型> &<函数名>(<形参列表>){<函数体>}
必须在定义函数时在函数名前加引用说明符&
返回的变量的引用，这个变量必须是全局变量或静态局部变量（避免引用变量内存被释放后引用无所指）

补充：C++的内存格局

全局数据区	全局变量，静态（static）数据（全局与局部）,常量及字面量
代码区	所有类成员函数和非成员函数代码
堆区（自由存储）	动态分配内存空间
栈区	为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等

引用返回的四种类型：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
float temp;//全局变量
float fn1(float r)
{
    temp=r*r*3.14;
    return temp;
}
float &fn2(float r)
{
    temp=r*r*3.14;
    return temp;
}
int main()
{
    float a=fn1(5.0);//函数返回值
    const float &b=fn1(5.0);//用函数返回值初始化引用
    float c=fn2(5.0);//引用作为函数的返回值
    float &d=fn2(5.0);//用函数返回的引用作为新引用的初始化值
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;
    cout << c << endl;
    cout << d << endl;
}
答案：
78.5
78.5
78.5
78.5

4.函数返回的引用作为赋值表达式的左值:

一般来说函数不能作为左值，但是如果将引用作为函数的返回值，因为返回的是一个变量的别名，就可以将函数放在左边，即给这个变量赋值

#include<iostream>
using namespace std;
int value[10];//返回的引用所对应的变量一定要是全局变量，不能是在函数体内定义的局部变量
int error=-1;
int &func(int n)
{
    if(n>=0&&n<=9)
        return value[n];
    else
        return error;
}
int main()
{
    func(0)=10;
    func(4)=12;
    cout << value[0] << endl;
    cout << value[4] << endl;
}
答案：
10
12