c++之引用

概念：

引用是给变量另外去一个别名，就类似于一个人有大名也有小名一样，别名不会另外开辟空间，和原来的变量名共用一块内存空间

使用方法：

类型&引用变量名=引用实体

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	cout << a << endl << b << endl;
	cout << &a << endl << &b << endl;
	return 0;
}

b是a的别名，当打印a和b的地址时，是同一个地址 

注意：1.引用的类型必须和引用实体类型一致

           2.引用在定义时必须初始化，是谁的别名

           3.一个变量可以用多个引用，像a的别名可以时b，也可以是c等等

           4.引用一旦引用了一个实体，就不能在引用其他实体

int a=10;
int c=20;
int&b=a;
b=c;

这里就很好的解释了第四条注意事项，当引用了一个实体后不能在引用其他实体，b=c，b是a的别名，a和b都变成了20，这里不是把b变成c的引用

常引用：

int main()
{
	int a = 10;
	const int& b = a;
	b = 20;
	const int c = 10;
	int& d = c;
	return 0;
}

1.当实体没有被const修饰时，引用被const修饰时，b=20会编译错误

2.当实体被const修饰时，引用没有被const修饰时，int&d=c会编译错误

总结：这是权限的缩小还是放大问题，实体可读可改，那引用就无所谓，当实体只能读不能改时（也就是被const修饰，只能读这个变量，不能修改里面的值）那引用只有加上const才行，不然实体只能读，而我可以通过别名去修改就说不过去了，这也就是权限的放大，权限缩小是可以的，也就是当一个实体可读可改，别名只能读，这是被允许的

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	double& c = a;
	const double& d = a;

}

这里除了第三条都可以编译过去，第三条违反的原则是引用的实体必须和引用类型一样

第二条很明显也能编译过去，第四条在这里需要重点注意

需要明确的一点是，临时变量具有常性，这里会先生成一个临时变量，10变成10.0（类型转换，int->double）然后在d在绑定到这个临时变量身上，因为是const才可以绑定，临时变量具有常性，没有const修饰就不合法，输出是10，因为cout默认省略掉后面的0

可以通过cout<<&d和&a明显看出不是同一个地址

 使用场景：

1.做参数（有点类似于指针）

void swap(int& a, int& b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	swap(a, b);
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	return 0;
}

这里a和b是别名，形参是实参的别名

2.做返回值

int test1()
{
  static int n=0;
  n++;
  return n;
}
int& test2()
{static int n=0;
  n++;
  rteturn n;
}

在test1中是平时使用的函数返回，值返回，这里会创建一个临时变量，类型是int，然后在给外面，假设临时变量叫temp，这句话就相当于int temp=n；创建一个临时变量，要开空间，这个临时对象会在函数返回时生成，并且在调用者使用完返回值之后被销毁。

在test2中使用引用返回，避免了创建临时变量，不会开临时空间，就类似int&temp=n；

int&r1=test1（）；
int&r2=test2（）；

第一个不允许，也就是违背了常引用里的第四条，因为传值返回会创建一个临时变量，r1没有const修饰，所以第一个编译不过去

第二个没有创建临时变量，没有开辟空间，是允许的。

那为什么函数体内要有static修饰呢？

无论函数传值返回还是参数传值，都会拷贝，传引用就不会，就会返回n，但引用返回时，必须指向一个函数调用结束后仍然有效的对象，也就是static修饰的变量，被放在了静态区，否则出了函数n被销毁了，那int&temp=n；会指向一个被销毁的对象，会导致未定义行为，这也间接的说明了引用返回不安全，得谨慎使用

引用和指针的区别：

1.引用在定义时必须初始化，指针没有要求int*p=NULL；

2.引用在引用一个实体后不能改变，指针可以随时指向别的实体（变量）

3.sizeof不同，引用是看引用实体的类型，指针是看32位还是64位机器

4.有多级指针int*，int**，没有多级引用

总结：

引用可以提高传参时的效率，避免创建临时空间，效率高。但实际使用场景得谨慎

引用的底层逻辑是使用指针实现。