C++引用

 

1. 引用基本概念及说明

引用就是为已有的对象a所起的另外一个名字b，可以通过引用去修改b以实现对象a的修改。

引用格式：类型说明符 &引用名=变量名

例程：

int i；
int &ri=i；
i=5；
cout<<i<<endl;
ri=10;
cout<<ri<<endl;

	&不是C语言中的取地址运算，而是标识符
	类型说明符必须和目标变量类型一致
说明：	引用在声明时必须初始化
	一个实体可以有多个引用，但是一个引用只能引用一个实体 引用即别名，相当于目标对象有一个原名和别名，引用不是对象，所以也无法作为另外一个引用的原名。
	不能建立数组的引用

2. 引用的实际应用

2.1 引用作为参数

        还记得在C语言中，如果要对函数传入可以在函数内部修改，且修改有效的变量时，我们需要使用传入指针。而C++中，引用提供了传入可修改变量的一种方法，见例子

//p1,p2均为引用
void swap(int& p1, int& p2)
{
    int p;
    p = p1;
    p1 = p2;
    p2 = p;
}

int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    cout << "交换前，a和b" << " " << a << " and " << b << endl;
    swap(a, b);
    cout << "交换后，a和b" << " " << a << " and " << b << endl;
}

输出：

 

从上述例子我们可以看出：

1	传递引用给函数和传递指针的效果是一样的
2	参数传递较大时，用引用比一般变量传递参数更好。原因是因为引用传递，内存中不产生实参的副本，其直接对实参操作； 使用一般变量传递时，需要复制实参产生副本，有空间消耗
3	引用相比于指针更容易使用，更清楚。指针效果与引用一样，甚至引用底层就是用指针实现，但是指针对象传入时，同样要分配空间；函数中需要使用解引用符(*)来运算，容易错误且代码阅读性较大；此外，调用函数时要使用变量地址来作为实参。

           基于以上原因，在很多C++工程的源代码中，我们可以看到引用使用得远比指针传参频繁。 

 

      2.2 常引用：不能通过引用对目标进行修改，使得引用的目标成为常量，实现引用的安全性

          常引用声明方式：const 类型标识符 &引用名=目标变量名。

    例子：

     int i；
     const int &ri=i;
     ri=1;   //错误，无法通过常量引用修改目标实体i
     i=1;   //正确

      常引用更多使用在引用作为函数参数中，使得在函数内部无法修改传入参数，以实现代码的安全性。

 

     2.3 引用作为返回值，好处：内存中不产生返回值的副本

声明方式：类型标识符 &函数名（形参列表）

                {函数体}

这部分在此不做解释，可进一步查看参考2。

 

3. 引用总结

引用解决的问题：	过大数据或对象的传递，以减少空间消耗（不产生copy，提高效率）；通过const使用，提高引用传递安全性；
引用与指针的 主要区别：	指针通过指针变量指向一个对象，通过地址对对象进行操作，会产生空间消耗。引用是对象的别名，对引用操作就是对对象操作，不产生空间消耗。同时，引用的代码可读性比指针更好.
什么时候 使用引用？	流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。

 

参考：

1. 《C++ Primer》2.3节 复合类型， 2.4节 const 限定符
2. 引用介绍及用法：https://www.cnblogs.com/Mr-xu/archive/2012/08/07/2626973.html
3. 指针详解：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_39640298/article/details/84900326
4. 指针与引用的区别：https://blog.youkuaiyun.com/smartgps2008/article/details/90648015                                                                                           https://blog.youkuaiyun.com/Sun_Life_/article/details/89304963