指针和引用

最新推荐文章于 2024-11-07 04:45:00 发布

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本文深入讲解了C++中引用的概念及应用，包括引用的基本定义、特点、与指针的区别，以及如何利用引用提高程序效率。并通过实例展示了引用作为函数参数和返回值的应用场景。

首先我们来介绍一下什么是引用：
- 引用

引用不是定义一个新的变量，而是给一个已经定义的变量重新起一个别名。

定义的格式：
类型 &引用变量名 = 已定义过的变量名

void TestReferencl()
 {
    int a = 1;
    int b = a;

    cout<<"a:address->"<<&a<<endl;
    cout<<"v:address->"<<&b<<endl;

    a = 2;
    b = 3;
    int& c = b;
    c = 4;
}

引用的特点：
1. 一个变量可以取多个别名
2. 引用必须初始化
3. 引用只能在初始化的时候引用一次，不能再改变为引用其他的变量。

const引用

void reReferenc2()
{
    int a = 4;
    const int& b = a;
    cout<<"b="<<b<<endl;
    a = 5;
    cout<<"a="<<a<<endl<<"b="<<b<<endl;

    const int c = 4;
    const int& d = c;

    const int& e = 10;//常量具有常性，只有常引用可以引用常量
    cout<<"c="<<c<<endl<<"d="<<d<<endl<<"e="<<e<<endl;

    double f = 1.1;
    //int& g = f;
    //f是double类型，g是整形，f在赋值给g时要生成一个临时变量
    //这个临时变量具有常性
    //因此不能直接赋值
    const int& g = f;
    cout<<"f="<<f<<endl<<"g="<<g<<endl;
}

const引用要注意下面三点
1. 常量具有常性，只有常引用可以引用常量。
2. f是double类型，g是整形，f在赋值给g时要生成一个临时变量这个临时变量具有常性
因此不能直接赋值。
3. 引用只能使权限变小，不能使权限变大。

引用作为参数

首先我们来看下面的代码。

void Swap1(int left, int right){
    int temp = left;
    left = right;
    right = temp;
}

int main(){
    size_t a = 1;
    size_t b = 2;
    Swap1(a,b);
    cout<<"a="<<a<<endl<<"b="<<b<<endl;
    return 0;
}

那么问题来了，上面的代码可以完成a,b的交换吗？

显然不可以，形参作为非引用的方式传值，则生成临时变量接受实参的值，所以形参作为实参的拷贝是无法改变实参的内容的。

那么，下面这个代码可以吗？

void Swap2(int* pLeft, int* pRight){
    int temp = *pLeft;
    *pLeft = *pRight;
    *pRight = temp;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    //Swap1(a,b);
    Swap2(&a, &b);
    cout<<"a="<<a<<endl<<"b="<<b<<endl;
    return 0;
}

嗯，不错，我们传指针就可以成功的交换两数的值。那么继续看下面的代码，思考可以吗？

void Swap3(int& left, int& right){
    int temp = left;
    left = right;
    right = temp;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    //Swap1(a,b);
    //Swap2(&a, &b);
    Swap3(a, b);
    cout<<"a="<<a<<endl<<"b="<<b<<endl;
    return 0;
}

咦，等等，写到这里我们似乎可以发现一些规律。

无论引用还是指针，在函数交换的时候就是直接对实参进行操作，所以可以交换成功。而直接传参，形参是实参的拷贝，貌似是对实参进行操作，其实改变的只是拷贝的值，所以无法完成交换。

利用引用传参可以提高程序的效率。

另外，当不希望在函数内改变参数x的值时，尽量使用常引用传参。

void ReadBigData(const bigData& x){
    int a = x.array[100];
}

传值作为返回值&传引用作为返回值

int& Add(int d1, int d2){
//int Add(int d1, int d2){
    static int ret = d1 + d2;
    return ret;
}

int main(){
    int a = 5, b = 4;
    int c = Add(a, b);
    cout<<"c="<<c<<endl;
    return 0;
}