引用并非指针

 

 引用(reference)是一个现有对象的别名.用对象来初始化引用之后,那么对象的名字或引用的名字都可以指向(refer to)该对象:

Int a =12;

Int &ra = a; //ra是a的别名

--ra; // a==11

a = 10; //ra ==10

int *ip =&ra ; //ip指向a;

 

 大家常常会将引用和指针混淆,原因大概在于C++编译器通常采用指针的方式实现引用,但引用其实不是指针,其行为和指针并不相同.

 

 引用和指针之间存在三大区别:其一,不存在空引用(Null reference);其二,所有引用都要初始化;其三,一个引用永远指向用来对它初始化的那个对象.比如,上面例子中,引用ra在整个生命周期内都指向a.

 

 一些编译器可以捕捉到那些民、明显的创建空引用的尝试：

Employee &anEmployee = * static_cast <Employee *> (0); //error!

 然而，编译器可能无法侦测到不那么明显的创建空引用的尝试，从而导致在运行期间发生未定义行为：

Employee *getAnEmployee () ;

//…

Employee &anEmployee = *getAnEmployee(); //可能是糟糕的代码

If( & anEmployee == 0 ) //未定义的行为

 

 若getAnEmployee返回的是一个空指针，那么其后的代码的行为就是未定义的。在这也例子中，最好使用一个指针来存放getAnEmployee返回的结果。

 Employee *employee = getAnEmployee ();

 If (employee) //…

 

引用必须初始化的要求，意味着当一个引用初始化时它所指向的那个对象必须存在。这一点很重要，因此再重复一遍：一个引用就是在该引用被初始化之前已经存在的一个对象的别名。一旦一个引用被初始化去指向一个特定对象，那么该引用以后就不可以再指向别的对象；在一个引用的整个生命周期内，该引用被绑定到用于初始化它的那个对象上。实际上，一个引用完成其初始化后，就只是初始化它的那个对象的别名了。这个“别名”属性使得引用常常成为函数形参的有些选择。在下面的swap函数模板中，形参a和b乃是传递给调用的实参的别名：

Template < typename T>

Void swap ( T &a , T &b)

{

    T temp(a);

    a = b;

    b = temp;

}

//…

Int x =1,y=2;

Swap ( x, y); // x==2,y==1

 以上对swap的整个调用期间，a是x的别名，b是y的别名。提醒一下，引用所指向的对象可以没有名字，因此引用可用于为没有名字的对象赋予一个方便的名字：

Int grades[MAX];

//…

Swap (grades[i],grades[j]);

 当swap中形参a和b分别被用实参grades[i]和grades[j]初始化以后，这两个没有名字的数组元素就可以通过别名a和b进行操纵了。为了简化和优化，还可以采用更直接的方式使用这个属性。

考虑如下函数，它用于设置二维数组中一个特定元素：

 Inline void set_2d ( float *a , int m, int i,int j)

{

    a[i*m+j] = a[i*m+j]* a[i*m+j]+a[i*m+j];

}

 将上面代码替换为更简单的版本，利用引用：

Inline void set_2d ( float *a , int m, int i,int j)

{

    Float & r = a[i*m+j];

    r = r*r + r;

}

 

 一个指向非常量的引用是不可以用字面值或临时值进行初始化的：

Double &a = 12.3； //error!

Swap (std::string(“hello”),std::string(“,world”));//error!

 

然而，一个指向常量的引用就可以：

Const double &cd = 12.3; //OK

Template <typename T>

T add (const T & a , const T &b)

{

    Return a+b;

}

//…

Const std::string &greeting = add (std::string(“hello”),std::string(“,world”)); //OK

 当一个指向常量的引用采用一个字面值来初始化时，该引用实际上被设置为指向“采用该字面值初始化”的一个临时位置。因此，cd并非真的指向字面值12.3。而是指向一个采用12.3初始化的，类型为double的临时变量。Greeting医院则指向对add的调用所返回的无名临时string值。一般来说，这类临时对象在创建它们的表达式的末尾被销毁（确切地说，就是离开作用区域并且析构函数被调用）。然而，当这类临时对象用于初始化一个指向常量的引用时，在引用指向它们期间，这些临时对象会一直存在。