深入理解C++引用

概念：

变量名，本身是一段内存的引用，即别名（alias）。此处引入的引用，是为已有变量起一个别名。

声明如下：

int main()
{
	int a;
	int &b=a;
}

规则：

1、引用没有定义，是一种关系型声明。声明它和原有某一变量（实体）的关系。故而类型与源类型保持一致，且不分配内存，与被引用的变量有相同的地址；

2、声明的时候必须初始化，一经声明，不可变更；

3、可对引用，再次引用，多次引用的结果，是某一变量具有多个别名；

4、&符号前有数据类型时，是引用，其它皆为取地址。

int main()
{
    int a,b;  
    int &r = a;  
    int &r = b;//错误，不可更改原有的引用关系；  
    float &rr = b; //错误，引用类型不匹配；  
    int &rrr = r;//可对引用再次引用，表示a变量有两个别名，分别为r和 rr；  
  
    return 0;  
}  

应用：

C++很少使用独立变量的引用，如果使用某一变量，就直接使用它的原名，没有必要使用它的别名。

值作函数参数 (call by value)：

void swap(int a, int b); //无法实现两数据的交换
void swap(int *p, int *q); //开辟了两个指针空间实现交换

引用作函数参数 (call by reference)：

void swap(int &a, int &b){
    int tmp;
    tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
int main(){
    int i = 3,j = 5;
    cout<<"i = "<<i<<"j = "<<j<<endl;
    swap(i,j);
    cout<<"i = "<<i<<"j = "<<j<<endl;
    return 0;
}

c++中引入引用后，可以用引用解决的问题。避免用指针来解决。

提高：

引用的本质是指针，C++对裸露的内存地址(指针)作了一次包装。又取得的指针的优良特性。所以再对引用取地址，建立引用的指针没有意义。

• 1 可以定义指针的引用，但不能定义引用的引用。

        int a;
	int* p = &a;
	int*&rp = p; //ok
	int &r = a;
	int&&rr = r; //error

实例：

#include <iostream>

using namespace std;

void swap(char *pa,char *pb)
{
    char *t;
    t = pa;
    pa = pb;
    pb = t;
}
void swap2(char **pa,char **pb)
{
    char *t;
    t = *pa;
    *pa = *pb;
    *pb = t;
}

void swap3(char * &pa,char *&pb)
{
    char *t;
    t = pa;
    pa = pb;
    pb = t;
}


int main()
{
    char *pa = "china";
    char *pb =  "america";

    cout<<"pa "<<pa<<endl;
    cout<<"pb "<<pb<<endl;
    swap(pa,pb);
	cout<<"pa "<<pa<<endl;
    cout<<"pb "<<pb<<endl;
    swap2(&pa,&pb);
	cout<<"pa "<<pa<<endl;
    cout<<"pb "<<pb<<endl;
    swap3(pa,pb);
    cout<<"pa "<<pa<<endl;
    cout<<"pb "<<pb<<endl;
    return 0;
}

• 2 可以定义指针的指针(二级指针)，但不能定义引用的指针。
  

int a;
int* p = &a;
int** pp = &p; // ok
int& r = a;
int&* pr = &r; // error

• 3 可以定义指针数组，但不能定义引用数组，可以定义数组引用。

  int a, b, c;
  int* parr[] = {&a, &b, &c}; // ok,parr int**
  int& rarr[] = {a, b, c}; // error,rarr int&*
  int arr[] = {1, 2, 3};
  int (&rarr)[3] = arr; // ok

常引用：

• const对象的引用必须是const的，将普通引用绑定到const对象是不合法的。 这个原因比较简单。既然对象是const的，表示不能被修改，引用当然也不能修改，必须使用const引用。实际上，const int a=1; int &b=a;这种写法是不合法的，编译不过。
• const引用可使用相关类型的对象或右值(常量,非同类型的变量或表达式)初始化。这个是const引用与普通引用最大的区别。const int &a=2;是合法的。double x=3.14; const int &b=a;也是合法的。 

常引用原理：const引用的目的是，禁止通过修改引用值来改变被引用的对象。const引用的特性可通过如下代码说明：

double val = 3.14;
const int &ref = val; //开辟了一个未命名的空间（非const），以只读的方式引用
double & ref2 = val;
cout<<ref<<" "<<ref2<<endl; //3 3.14
val = 4.14;
cout<<ref<<" "<<ref2<<endl; //3 4.14
const int &rx = 2;  //常量
double c = 12.12;
const double &re = c+2;//表达式
c++;
cout<<re<<endl;  //14.2

本质：

引用的本质是：常指针，type *const p;