引用变量知识点c++

在 C++ 中，引用变量是一个非常重要的知识点，以下是关于它的详细介绍：

定义与基本概念

• 引用是给已存在的变量起一个别名，它不是一个新的变量，而是原有变量的另一个名字，与原变量共享同一块内存空间。例如：

  int num = 10;
  int& ref = num; // 定义一个引用ref，它是num的别名

  这里 ref 就是 num 的引用，对 ref 的操作等同于对 num 的操作。

引用的特点

• 必须初始化：引用在定义时必须初始化，指定它所引用的变量。例如 int& ref; 这样的定义是错误的，必须写成 int& ref = num; 这种形式。
• 不能重新赋值：一旦引用被初始化绑定到一个变量，就不能再绑定到其他变量。例如：

  int num1 = 5, num2 = 10;
  int& ref = num1;
  ref = num2; // 这里是将num2的值赋给ref所引用的num1，而不是让ref重新引用num2

• 与所引用的变量类型必须一致：引用的类型必须与所引用变量的类型严格匹配（除了可以是 const 修饰的不同，后面会提到）。例如，不能将一个 int 类型的引用绑定到一个 double 类型的变量上。

引用作为函数参数

• 引用常被用作函数参数，这样可以在函数内部直接修改调用函数中变量的值，而不像传值参数那样是传递副本。例如：

  void swap(int& a, int& b) {
      int temp = a;
      a = b;
      b = temp;
  }
  int main() {
      int num1 = 5, num2 = 10;
      swap(num1, num2);
      // 此时num1和num2的值已经交换
      return 0;
  }

  通过引用传递参数，避免了对大对象进行值传递时的拷贝开销，提高了程序的效率。

引用作为函数返回值

• 函数可以返回一个引用。当函数返回一个引用时，实际上是返回了函数内部某个变量的别名。例如：

• int& getMax(int& a, int& b) {
      return (a > b) ? a : b;
  }
  int main() {
      int num1 = 5, num2 = 10;
      int& maxNum = getMax(num1, num2);
      maxNum = 20; 
      // 此时num2的值也变为20，因为maxNum是num2的引用
      return 0;
  }

  不过需要注意的是，不能返回函数内部的局部变量的引用，因为函数执行结束后，局部变量的内存空间会被释放，返回这样的引用会导致程序出现未定义行为。

常引用

• 常引用是指被 const 修饰的引用，它不能通过引用修改所引用的变量的值。例如：

  const int num = 10;
  const int& ref = num; 
  // ref是常引用，不能通过ref修改num的值
  int& nonConstRef = num; 
  // 错误，不能将const int类型的num绑定到普通int&类型的引用上

  常引用常用于函数参数，当函数不需要修改传入的参数值时，使用常引用可以避免意外修改，同时也能接受 const 类型的实参。例如：

  void printValue(const int& value) {
      std::cout << value << std::endl;
  }
  int main() {
      const int num = 10;
      printValue(num); 
      // 正确，常引用可以接受const类型的实参
      return 0;
  }