C++引用详解-优快云博客

引用是C++中的概念，初学者容易把引用和指针混淆一起。
一下程序中，n是m的一个引用（reference），m是被引用物（referent）。
int m;
int &n = m;
n相当于m的别名（绰号），对n的任何操作就是对m的操作。
所以n既不是m的拷贝，也不是指向m的指针，其实n就是m它自己。

引用的规则：

（1）引用被创建的同时必须被初始化（指针则可以在任何时候被初始化）。
（2）不能有NULL引用，引用必须与合法的存储单元关联（指针则可以是NULL）。
（3）一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系（指针则可以随时改变所指的对象）。

以下示例程序中，k被初始化为i的引用。
语句k = j并不能将k修改成为j的引用，只是把k的值改变成为6。
由于k是i的引用，所以i的值也变成了6。
int i = 5;
int j = 6;
int &k = i;
k = j; // k和i的值都变成了6;

引用的主要功能是传递函数的参数和返回值。

C++语言中，函数的参数和返回值的传递方式有三种：值传递、指针传递和引用传递。

以下是"值传递"的示例程序。

由于Func1函数体内的x是外部变量n的一份拷贝，改变x的值不会影响n, 所以n的值仍然是0。
void Func1(int x)
{
x = x + 10;
}
...
int n = 0;
Func1(n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 0

以下是"指针传递"的示例程序。

由于Func2函数体内的x是指向外部变量n的指针，改变该指针的内容将导致n的值改变，所以n的值成为10。
void Func2(int *x)
{
(* x) = (* x) + 10;
}
...
int n = 0;
Func2(&n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 10

以下是"引用传递"的示例程序。

由于Func3函数体内的x是外部变量n的引用，x和n是同一个东西，改变x等于改变n，所以n的值成为10。
void Func3(int &x)
{
x = x + 10;
}
...
int n = 0;
Func3(n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 10

对比上述三个示例程序，会发现"引用传递"的性质象"指针传递"，而书写方式象"值传递"。
实际上"引用"可以做的任何事情"指针"也都能够做，为什么还要"引用"这东西？
答案是"用适当的工具做恰如其分的工作"。
指针能够毫无约束地操作内存中的任何东西，尽管指针功能强大，但是非常危险。
如果的确只需要借用一下某个对象的"别名"，那么就用"引用"，而不要用"指针"，以免发生意外。

引用就是传递的原始变量，指针传递的是变量的地址，两者没什么关系，
引用主要用于函数参数的传递，相对于传值，可以节省内存空间，
指针可以直接传递变量地址，也可以可以节省内存空间，但是指针功能强大一些，可以在自由操作数组变量，多看看书就会了，不难。

在完整的面向对象程序设计语言中指针都已经被取消，如java，在c++中指针是指向一个内存地址，修改指针的内容可以修改内存中的内容，而引用是几个变量同用一个地址，当你改变其中一个变量时，另外基于此内存地址的变量也会发生改变。可以把引用看作是原始数据的原型，只是换了一个名字而已，就像你的学名和小的时候的名字一样，不论叫那个名字，叫的都是你这个人而不会是其他人。

后记：

前面的内容是从网上看到的，讲的很好，但“引用”实质到底是什么呢？下面是我改写《C++编程金典》的一个程序：

#include <iostream>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;

class CTimeByFlyingtime
{
public:
CTimeByFlyingtime();
void setTime(int &,int &,int &);
void showStandard();
void showMilitary();
//private:
int hour;
int minute;
int second;
};

CTimeByFlyingtime::CTimeByFlyingtime()
{
hour = minute = second =0;
}

void CTimeByFlyingtime::setTime(int &hours,int &minutes,int &seconds)
{
hours = (hours >= 0 && hours < 24) ? hours : 0;
minutes = (minutes >= 0 && minutes < 60) ? minutes : 0;
seconds = (seconds >= 0 && seconds < 60) ? seconds : 0;
return;
}

void CTimeByFlyingtime::showStandard()
{
cout << "Standard Time is: "<< ((hour % 12) < 10 ? "0" : "") << hour % 12 << ":"
  << (minute < 10 ? "0" : "") << minute << ":"
  << (second < 10 ? "0" : "") << second << " "
  << (hour <= 12 ? "AM" : "PM") << endl;
return;
}

void CTimeByFlyingtime::showMilitary()
{
cout << "Military Time is: " << (hour < 10 ? "0" : "") << hour << ":"
<< (minute < 10 ? "0" : "") << minute << ":"
<< (second < 10 ? "0" : "") << second << endl;
return;
}
int main()
{
char key;

CTimeByFlyingtime mytime;
/* mytime.setTime(10,34,56);
mytime.showStandard();
mytime.showMilitary();
mytime.setTime(15,4,23);
mytime.showStandard();
mytime.showMilitary();
mytime.setTime(152,44,23);
mytime.showStandard();
mytime.showMilitary();
mytime.setTime(152,443,233);
mytime.showStandard();
mytime.showMilitary();*/
mytime.setTime(mytime.hour,mytime.minute,mytime.second);
mytime.showStandard();
mytime.showMilitary();
cin >> key;

return 0;
}

在类的成员函数中我使用了“引用”来传递值（同时发现原来类的属性也是一个指针变量，嘎嘎）；

在VS 2005中调试如下：

mytime.setTime(mytime.hour,mytime.minute,mytime.second);
004119E6 lea         eax,[ebp-14h]
004119E9 push        eax
004119EA lea         ecx,[ebp-18h]
004119ED push        ecx
004119EE lea         edx,[mytime]
004119F1 push        edx
004119F2 lea         ecx,[mytime]
004119F5 call        CTimeByFlyingtime::setTime (411276h)
mytime.showStandard();
004119FA lea         ecx,[mytime]
004119FD call        CTimeByFlyingtime::showStandard (41113Bh)
mytime.showMilitary();
00411A02 lea         ecx,[mytime]
00411A05 call        CTimeByFlyingtime::showMilitary (41102Dh)
cin >> key;
00411A0A mov         esi,esp
00411A0C lea         eax,[key]
00411A0F push        eax
00411A10 mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cin (41A348h)]
00411A16 push        ecx
00411A17 call        dword ptr [__imp_std::operator>><char,std::char_traits<char> > (41A34Ch)]
00411A1D add         esp,8
00411A20 cmp         esi,esp
00411A22 call        @ILT+430(__RTC_CheckEsp) (4111B3h)

return 0;
00411A27 xor eax,eax
在红色标记出我们跟进F11:

void CTimeByFlyingtime::setTime(int &hours,int &minutes,int &seconds)
{
00411550 push        ebp
00411551 mov         ebp,esp
00411553 sub         esp,0D0h
00411559 push        ebx
0041155A push        esi
0041155B push        edi
0041155C push        ecx
0041155D lea         edi,[ebp-0D0h]
00411563 mov         ecx,34h
00411568 mov         eax,0CCCCCCCCh
0041156D rep stos    dword ptr es:[edi]
0041156F pop         ecx
00411570 mov         dword ptr [ebp-8],ecx
/* hour = (hour < 0 ? 0 : hour) > 23 ? 0 : (hour < 0 ? 0 : hour);
minute = (minute < 0 ? 0 : minute) > 59 : (minute < 0 ? 0 : minute);
second = (second < 0 ? 0 : second) > 59 : (second < 0 ? 0 : second); */
hours = (hours >= 0 && hours < 24) ? hours : 0;
00411573 mov         eax,dword ptr [hours]                 ;这两句话不就是在告诉我们原来“引用”直接就是*(&hour)
00411576 cmp         dword ptr [eax],0
00411579 jl          CTimeByFlyingtime::setTime+40h (411590h)
0041157B mov         ecx,dword ptr [hours]
0041157E cmp         dword ptr [ecx],18h
00411581 jge         CTimeByFlyingtime::setTime+40h (411590h)
.............
}