c++之引用

我们都知道，在c语言中，有传值和传址两种参数传递方式。
c语言的传值和传址
像传值这种方式无法通过修改形参来改变外部实参的值，而传址方式，要想通过形参改变实参的值，只能通过指针形式传递，但是指针使用不是很形象友好而且不安全，那么我们想有没有一种类型，可以像值一样传递，同时又达到指针的效果呢？

于是，我们引入了引用的概念。

引用：

引用不是新定义了一个变量，而是给已经存在的变量取了一个别名，编译器并不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

类型& 引用变量名（对象名）=引用实体；

注意：将&放在类型的后面不是取地址，而是引用的标记

void Funtest（）
{
    int a = 10；
    int& ra = a；
    printf("%d\n",&a);
    printf("%d\n",&ra);
}

引用特征：

（1）引用在定义时必须初始化（必须先创建变量，才能引用）

（2）一个变量可以有多个引用

例：
int a =10;
int& ra =a;
int& b =a；

（3）引用一旦一个实体后，不能再引用其他实体

由此，我们可知，引用变量的周期比实体的周期短

常引用：

常引用有三种情况：

（1）const修饰的变量：

const修饰的变量不能修改，所以不能直接用普通的int型将其引用
故应该：

例：
const int b=10;
const int& rb=b;

（2）普通常数：

对于普通常数，不能直接引用，否则相当于直接修改常数的值
故应该：

例：const int& c =30；

（3）不同类型引用：

double d=12.34；
const int& rd=d；
d=100;

以上可得，&d与&rd地址不同，说明rd不是对d进行引用，而是对编译器所给的rd的临时地址空间的引用，而该地址空间实质为常性。

故不同类型引用采用直接普通引用不行，必须加上“const”的引用，所以改变d的值，rd的值不会改变

故：整型变量只能进行整型引用—–即引用变量类型与实体类型必须一样

数组的引用：

数组的类型是其去掉变量名剩下的部分：

例：int a[10]；//其数组的类型为int [10]  

所以数组的引用如下：

例：
int a[10]；
int（&ra）[10]=a； 

而以下情况不能引用，因为int[10]与int[9]不是同一个类型

例：
int a[10]；
int （&rra）[9]=a；

引用使用场景：

1：直接给某个变量取别名

2：使用引用变量作为函数参数

void Swap（int &left，int& right）//按照引用的方式接受函数参数时，会生成临时变量

3：引用变量作为函数返回值

int& Funtest(int& a)
{
    return a;
} 

例：

int& Funtest(int& a)
{ 
    int a=0；
    a+=1；
    return a;
}  

int main()
{
    int b=20;
    int& rb=Funtest(b);
    printf(“%d\n”,rb);
    printf(“%d\n”,rb);
    printf(“%d\n”,rb);
}

当函数结束空间被释放 ，所以它的引用也会被释放 ，所以此时返回它的引用毫无意义

故不能返回栈空间上的引用 。
且返回值如果是引用类型：返回值的生命周期一定要比函数的生命周期长。

至此，在c++中，我们所知道的函数参数传递方式共三种：传值，传址和传引用。

且三种函数参数传递方式效率：

传引用<传址<传值

具体效率验证请看我的博客

引用在底层实现：

引用在底层被当做一个指针对待，
普通引用在底层所对应的指针类型是 类型* const指针

那么引用和指针有什么区别呢？

引用和指针的对比：

相同点：

底层的实现方式相同，都是按照指针的形式进行的

不同点：

1.引用在定义时必须进行初始化，指针没有要求且指针可以定义，引用定义不出来 

2.指针可以指向多个变量，而引用一旦引用实体，就不能和其他实体结合  

3.没有NULL引用，但是有NULL指针 

4.sizeof（指针）始终是指地址*空间所占字节个数；而sizeof（引用）为引用类型的大小

5.引用自++改变引用变量内容；指针自++改变指针指向 
        指针++：指针向后偏移一个类型大小
        引用++：在其数值上加1  

6.有多级指针，没有多级引用（int&& c=10：不是多级引用，而是右值引用）  

7.指针需要手动寻址；引用通过编译器实现寻址

8.引用比指针使用安全（引用不用判空）

例题：

void Swap（int& left，int& right）
{
int tmp=left;
left=right;
right=tmp;
} 

int main ()
{
int a=10;
int *p=NULL;
Swap(a,*p)
return 0;
}

上述代码函数传参没问题，但是在函数内部因为相当于传指针，但是right传的是空指针的地址，所以导致系统崩溃无法运行。