C++：引用详解

最新推荐文章于 2024-08-30 18:33:10 发布

ETalien_

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分类专栏： C++

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引用

C语言中：函数传参有传值和传址两种方式
用swap函数举例：
1.传值方式（创建了临时变量存放实参的值）
缺点：不能通过函数形参改变外部实参
优点：不能改变外部的实参

void swap(int left,int right)//此代码不能完成两数的交换
{
    int tmp = left;
    left = right;
    right = tmp;
}

2.传址方式（创建了临时变量存放了实参的地址）
缺点：每次访问实参都要解引用
优点：可以改变外部实参

void swap(int* left,int* right)
{
    int tmp = *left;
    *left = *right;
    *right = tmp;
}

而C++中就引入了引用的概念，下面详细介绍一下C++中的引用
上面的代码就可以写成这样
此时代码中的left和right就是实参的别名，通过交换left和right就能将传过来的实参进行交换。

void swap(int& left,int& right)
{
    int tmp = left;
    left = right;
    right = tmp;
}

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

定义引用类型的格式：
类型 & 引用变量名(对象名) = 引用实体；

void TestRef()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;//<====定义引用类型
	printf("%p\n", &a);//-->输出10
	printf("%p\n", &ra);//ra就是a的别名，因此输出10
}

int a = 10;
int& ra = a;
int& rra = ra;

权限缩小时编译可以通过，看下方代码

int a = 10;//可读可写
const int& ra = a;//只读

权限放大时编译不能通过，看下方代码

const int a = 10;//只读
int& ra = a;//可读可写

const int& ra = 10；

下方代码编译时会出错，因为此时定义引用类型rd时和实体d的类型不同。

//代码编译不通过
double d = 12.14;
int& rd = d;

此时的rd和d的地址并不相同，rd的修改也不会造成d的修改，说明rd并不是d的引用，那么它引用的是谁呢？？？
由于类型不同，所以此时编译器会创建一个临时变量，用临时变量来进行过渡，然后把d中的整形部分拷到临时变量里，再用临时变量给rd赋值。所以这里的rd没有引用d而是引用了该临时变量。

但是奇怪的是，我们若是加上const，代码就编译通过了，这是为什么呢？

//代码编译通过
double d = 12.14;
const int& rd = d;

那么既然引用的是临时变量，那为什么要加上const？？？
这是因为临时变量是由编译器生成的，你不知道它的名字，也不知道它的地址，所以你不能修改它，也就是说：临时变量具有常属性。所以rd此时引用的是一个常量，那么加上const就是正确的，因此编译就通过了。

画一张图来加深理解：
在这里插入图片描述

把传值和传址的优点结合起来了
写起来会比较方便，同时对形参修改了会体现到我们的外部实参上（因为形参就是实参的别名），同时传引用的效率比传值的效率高，传引用写起来也比传址方便。

void swap(int& left,int& right)
{
    int tmp = left;
    left = right;
    right = tmp;
}
//函数调用
swap(10,20);

但是万一我们不想要改外面的实参，传了引用之后，在函数内部进行操作就会把实参修改怎么办？
此时就采用const引用

void testfun(const int& a)
{
    //a = 10;
    //此时a就不能改
}

所以能传引用尽量传引用，如果不让实参发生改变就加上const。

加引用返回的不是临时变量，是返回值的别名。这样返回效率高。

int a;//出了作用域a还在，因此可以返回引用
int test1()//传值返回
{
	return a;//返回的是临时变量
}
int& test2()//传引用返回
{
	return a;//返回的是a的别名，不开辟空间
}

注意注意！！！：

如果按照引用的方式作为函数的返回值，不要返回栈上的空间。（因为当该函数调用结束之后，该函数内部创建的局部变量出了作用域会被销毁，为这个函数开辟的栈帧也会被系统回收，在调用下一个函数之前会对这一部分栈空间里的垃圾数据进行清理，因此你也会失去对这个空间的管控能力。）
返回值的生命周期要不受该函数的影响—返回实体的生命周期比函数的生命周期长