c++必知必会-3

条款5：引用是别名，而非指针

引用与指针的区别：1、不存在空引用；2、所有引用都要初始化3、一个引用永远指向用来对其初始化的那个对象。

注明：一般引用用在函数形参上，还给它加上一个const，其他的地方么，我一般使用指针。

一些编译器可以捕捉到那些明显的创建空引用的尝试：

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

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 

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

Employee *employee = getAnEmployee();  
if( employee ) //... 

一旦一个引用被初始化去指向一个特定的对象，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优秀选择。在以下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  

在以上对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，因此引用可用来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] ); 

考虑一下如下函数，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]; // 哎呀！  
} 

// 哎呀是错误的，因为没有真正地修改对应的值。

采用引用版本，则是可以实现想要的功能。

inline void set_2d( float *a, int m, int i, int j ) {  
    float &r = a[i*m+j];  
    rr = 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 &d = 12.3; // 错误！  
swap( std::string("Hello"), std::string(", World") ); // 错误！ 

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引用则指向对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。