C++编程学习（第29天）-优快云博客

引用

什么是变量的引用

对一个数据可以建立一个引用，它的作用是为一个变量起一个别名。这是C++对C的一个重要扩充。如

int a；
int &b=a;    //声明b是a的引用

以上声明了b是a的引用，即b是a的别名，这样一来，a和b的作用相同，都代表同一变量。

可以这样理解引用，通过b可以引用a，需要注意，&是引用声明符，并不代表地址。不要理解为把a的值赋给b的地址。

在数据类型后面出现的&是引用声明符，在其它场合出现的都是地址符。

需要注意的是

1、引用不是一种独立的数据类型，对引用只有声明，没有定义，必须先定义一个变量，然后声明对该变量建立一个引用

2、声明一个引用时，必须同时使之初始化，即声明它代表哪一个变量。当引用作为函数形参时不必在声明中初始化，它的初始化是在函数调用时的虚实结合实现的，即作为形参的引用是实参的别名。

3、在声明一个引用后，不能再使之作为另一变量的引用。

4、不能建立引用数组

5、不能建立引用的引用，不能建立指向引用的指针。

6、可以取引用的地址

7、出现在声明中的&是引用声明符，其它情况下的&是地址运算符。

关于引用的性质，引用其实就是一个指针常量，它的指向不能改变，只能指向一个指定的变量。所以引用的本质还是指针，所有引用的功能都可以由指针实现。

引用的简单使用

例1：通过引用得到变量的值

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	a = a * a;
	cout << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl;
	b = b / 5;
	cout << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl;
	return 0;
}

//结果为：
a = 100 b = 100
a = 20  b = 20

引用作为函数参数

C++之所以增加引用机制，主要是把它作为函数参数，以扩充函数传递的功能。

函数参数传递方式

1、将变量名作为实参和形参

这时传给形参的是变量的值，传递是单向的。如果在执行函数期间形参的值发生变化，并不传回给实参，因为在调用函数时，形参和实参不是同一个存储单元。

函数接收的是实参的一个副本，这意味着函数内对参数的任何修改都不会影响原始的实参。

例2：将变量i和j的值互换。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	void swap(int a, int b);
	int i = 3, j = 9;
	swap(i, j);
	cout << "i = " << i << " " << "j = " << j << endl;
	return 0;
 }

void swap(int a, int b)	//试图通过形参a和b的值互换，实现实参i和j的值互换
{
	int temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	cout << "a = " << a << " " << "b = " << b << endl;
}
//结果只将形参的值进行了互换，实参的值未实现互换。

例3：将i和j的值互换。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	void swap(int* a, int* b);
	int i = 3, j = 9, * p1, * p2;
	p1 = &i;
	p2 = &j;
	swap(p1, p2);	//实参是变量的地址
	cout << "i = " << i << " " << "j = " << j << endl;
	return 0;
 }

void swap(int* p1, int* p2)	//形参是指针变量
{
	int temp;
	temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
	cout << "*p1 = " << *p1 << " " << "*p2 = " << *p2 << endl;
}

这种虚实结合的方法仍然是值传递方式，只是实参的值是变量的地址而已。

通过形参指针变量访问主函数中的变量，并改变它们的值，这样就能得到正确的结果，但是在概念上却兜了一个圈子，不那么直接了当。

3、以引用作为形参

在虚实结合时建立变量的引用，使形参名作为实参的引用，即形参成为实参的引用

例4：将i和j的值互换。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	void swap(int &, int &);
	int i = 3, j = 9;
	swap(i, j);	//实参为整型变量
	cout << "i = " << i << " " << "j = " << j << endl;
	return 0;
}

void swap(int& a, int& b)	//形参是引用
{
	int temp;
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

在定义swap函数声明形参时，指定a和b是整型变量的引用，当main函数调用swap函数时，进行虚实结合，把实参变量i和j的地址传给形参a和b，这样a成为i的别名，同理，b成为j的别名。

在swap函数中使a和b的值互换，显然，i和j的值同时改变了。这就是地址传递方式。

1、前两种方式传递的是实参的值，在例2中，调用swap函数时，把变量i和j的值传递给形参a和b，在例3中，把&i和&j的值传递给指针形参p1和p2，在例4中，是把实参i和j的地址传递给形参a和b，从而使形参a和b成为i和j的别名。

2、在例3中，swap函数的实参用变量a和b的地址（&i和&j），把它们传递给（int *）形参p1和p2，而在例4中，实参不是地址而是整型变量名，由于形参是引用，系统会自动将实参的地址传递给形参，此时传递的是实参变量的地址而不是实参变量的值。

C++在调用函数时有两种方式，传值方式和传址方式。

需要注意的是，在例3中实参是地址，传递的是地址，故仍是传值方式，在例4中，实参是变量名，而传递的是变量的地址，才是传址方式。

用引用型形参的方法比使用指针型形参的方法简单、直观、方便，可以部分代替指针的操作，有些过去只能用指针来处理的问题，现在可以用引用来代替，从而降低程序设计的难度

例5：对三个变量按由小到大的顺序排列。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	void sort(int&, int&, int&);
	int a, b, c;
	cout << "请输入三个数：";
	cin >> a >> b >> c;
	sort(a, b, c);
	cout << "输出结果为：" << a <<" " << b<<" " << c << endl;
	return 0;
}

void sort(int& i, int& j, int& k)
{
	void exchange(int&, int&);
	if (i > j) exchange(i, j);
	if (i > j) exchange(i, k);
	if (j > k) exchange(j, k);
}

void exchange(int& x, int& y)
{
	int temp;
	temp = x;
	x = y;
	y = temp;
}

结果如下：