C++ 编程基础（3）数据类型 | 3.2、引用

前言：

在C++编程中，引用（reference）是一种非常重要的概念。引用允许你为一个已存在的变量创建一个别名，通过这个别名可以访问和修改原变量的值。与指针不同，引用在创建时必须绑定到一个对象，并且在程序运行期间不能改变其绑定的对象。本文将详细介绍C++中的引用定义、使用、操作以及一些高级特性。

一、引用

1、概念

引用是对象的另一个名字。在C++中，创建一个引用时，必须将其初始化为某个已存在的对象。引用一旦绑定到一个对象上，就不能再改变为引用其他对象。这是与指针的一个主要区别，指针可以在任何时候指向不同的对象。引用在定义时使用&符号，但这里&不是取地址运算符，而是类型修饰符，表示该变量是一个引用。例如：

int a = 10;  
int &ref = a; // ref是a的引用

2、引用的特点

• 必须初始化： 引用在创建时必须被初始化，且一旦被初始化后，就不能再改变引用的对象。
• 没有空引用： 由于引用必须绑定到某个对象，因此不存在空引用。这与指针可以为空不同。
• 不能改变引用的对象： 引用一旦绑定到某个对象，就不能再改变为引用其他对象。这是与指针的另一个重要区别。
• 引用的大小： 在大多数实现中，引用的大小与指针相同，因为引用在底层通常是通过指针实现的。但程序员不需要关心引用的具体实现，只需要按照引用的语义来使用它。

3、作为函数参数

通过传递引用，可以避免值传递带来的性能开销，并且可以直接修改原始数据。例如：

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
void print(int &x) {  
    cout << x << endl;  
}  
  
int main() {  
    int a = 5;  
    print(a); // 输出5  
    return 0;  
}

4、作为函数返回值

引用也可以作为函数的返回值，但是，引用作为函数的返回值时，需要注意下面的问题

• 禁止返回局部变量的引用，因为局部变量在函数返回后会被销毁，导致引用悬挂。
• 引用不存在空引用，当程序走到异常分支时不太好处理，因此，尽量不使用引用作为返回值。

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
int& findMax(int &a, int &b) {  
    return (a > b) ? a : b;  
}  
  
int main() {  
    int x = 10, y = 20;  
    cout << "Max value is " << findMax(x, y) << endl; // 输出20  
    return 0;  
}

5、引用与指针的区别

下面介绍下指针与引用的区别，如下：

	引用	指针
概念	是地址的别名，它在逻辑上不是独立的，它的存在具有依附性，所以引用必须一开始就被初始化，而且引用不能改变，自始至终只能依附于一个变量	它是存放地址的一个变量，在逻辑上它是独立的。指针是可以被改变的，包括其所包含的地址的改变和其指向的内存中保存的数据的改变
是否可以为空	引用不能为空	指针可以为空
大小	使用sizeof引用得到的是引用对象的大小	使用sizeof指针得到的是指针变量的大小
常性	引用只有常引用没有引用常量	指针有指针常量与常量指针