C++—15、C++ 中的指针的拓展—引用reference

一、引用概述

引用只是指针的一个拓展，你要想听懂引用的内容，最少需要先去了解指针是如何工作的。指针和引用是c++中常被提及的两种关键字，它们实际上是一回事。指针和引用在使用上来说，其实是一回事。当然，我们如何写它们，怎么用它们还是有些不同，但是本质上来看，引用就是指针，它俩就是一回事。

引用就是指对现有变量引用的一种方式，和指针不同，指针中要先创建一个指针变量，然后给它赋值nullptr或者其它等于0的值，引用不能这么做，因为“引用”必须引用一个已存在的变量，引用本身并不是一个新的变量。它们并不真正占用内存。它们也不像你之前用的典型数据类型变量那样存储数据，因为它只是其它变量的引用。

二、引用简单使用

比方说我创建了一个整型变量a赋值为5。

int a=5；

如果我想创建这个变量的引用，我可以这样写：

先是变量类型，接着是&，但要注意&是变量声明的一部分，关于指针，我们知道：&加上已存在的变量前可以指向它的内存地址，在这里不一样，&实际上是变量类型的一部分，这里它不是贴着一个已经存在的变量，他是变量类型的一部分，记住它，并不是有&符就一定是取地址或一定是引用，具体情况要看这里的上下文，在这里因为它挨着变量类型，所以是引用。我们接着写给这个引用命名为ref，让它等于a。

int& ref=a；

就是让它等于一个已存在的变量即可。这样我们就创建了一个别名（Alias）。因为这个ref“变量”，加引号的意思是它其实不是变量，其实是引用。这个ref变量并不真正存在，它只存在在我们的源码里。

如果你现在编译这个程序，你不会创建两个变量a和ref，只有a。我们现在能做的就是把ref当成a使用。

我们来设置ref为另一个值：

ref=10；

我们来输出a

log（a）；

运行程序，结果如下：

在任何情况下，ref就是a，我们只是给a起了一个别名。在这个例子中，我们引用的不是一个指针，编译器没有必要创建一个新的变量。

这里只是源码的一种操作，我们希望给某个变量一个别名，引用能让写代码更好写一下。

三、稍微复杂点的引用

假设我们在上面的基础上，增加一个函数，使得输入的整数递增，

void Increment （int value）

{

value++；

}

如果我们把a作为参数放进这个函数中，

Increment （a）

这里将要发生的是，由于我们是传值调用，这里没用指针或者引用。所以调用过程中程序将会拷贝参数值5到这个函数里，直接拷贝，这里将会创建一个新的变量value，就像在Increment函数里面，声明了一个变量value，并赋值给5.然后value++。

我们测试来证明一下：

a没有增加。只是value增加了。

我们这里需要的是引用传递，而不是值传递，让这个变量a递增。我们应该怎么做呢?

怎么做才能通过把变量传递进函数来真正改变这个变量a的值。上次我们提到指针是内存地址，所以理论上将我们可以不传递5这个值，我们可以直接传递a这个变量的地址。

因为我们可以在函数里找到这个变量的地址，看到数字5，然后加以更改。我们可以通过内存地址完成写入，因为我们把内存地址传递进函数里。我们如下修改代码：

把函数的形参换为一个指针，还是使用的value变量。调用函数的时候是把a的内存地址传递给函数而不是a。函数里逆向引用，修改地址存储空间里的值而不是地址的值。

指针就是地址，实际上是一个整数，如果直接在后面++，而不在前面带星号的话，它就会增加内存地址的值而不是实际存储的数值。

运算结果如下：

这里要注意运算符的优先级，需要添加小括号改变运算次序;运行结果如下：

但是这个视频是关于引用的，如果使用引用的话会更简单的实现上面的功能，用更少的代码。我们可以把这里的指针引用改成引用的形式。这样做的好处是我们可以去掉这里的逆引用*，改回原来的value++；调用函数时也不需要传递地址，只需要传递变量a。代码如下所示:

上面图中，我们采用的是引用传递，完成了指针传递相同的功能。源码看起来更简单了。

这是唯一的区别。

最重要的一件事情，引用一旦声明，不可更改它所引用的对象。

如下：int& ref=a；

ref=b；

这里实现的是把b的值赋予a，而不是引用ref为b。

同时这意味着当你声明引用的时候必须将一个实际的变量赋值给它，因为它必须是某对象的引用。

记住它他是某物的引用不是实际的变量。

四、如果确实想改变引用怎么办？

引用这并不是真正的变量，我们需要创建一个变量指向a，然后在让它指向b，这里一直说指向是想让你明白我需要使用指针。