细说C++与Java中的引用

我们在写java程序时，经常搞不清楚java中的引用，甚至会弄不清楚java中的引用与C++中的引用的区别，导致写程序时容易犯错，本小节我们会详细讲解C++与Java中的引用之异同，并弄清楚他们的本质。

1.C++的引用：

对于C++的引用，我们应弄清楚下面几个知识：

1）声明一个引用时，必须同时对其初始化
eg：
int main()

{

    int a = 100;

    int &r;

    cout << a <<end;

    return 0;

}
编译上述代码会产生如下错误：

错误的意思是r已经声明成了引用，但是未初始化，所以我们在定义一个引用的同时要对其进行初始化，这是很重要的。

2）引用本身不占据内存。声明一个引用时，他只表示给一个对象定义了一个别名，其实表示的还是该对象本身，比如说，有一个人身份证上的名字是“李明”，但是在生活中还有个绰号，叫“小李”，其实这个绰号就相当于别名，“李明”和“小李”虽然叫法不同，但是确表示的是同一个人，所以对别名的操作就是对该对象本身的操作。
eg：
int main()

{

    int a = 500;

    int &r = a;        //r就是a，只是名字不同而已

    r = 600;

    cout << a << endl;

    return 0;

}
编译后运行的结果如下：

3）不能对数组求引用
4）引用作为参数

首先来看下面的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void f(int &r)     //r是a的别名，r与a表示的是同一个对象，对r的操作就是对a的操作
{
    cout << "r:" << r << endl;
    cout << "&r:" << &r << endl;

    r = 600;
    cout << "r:" << r << endl;
    cout << "&r:" << &r << endl;
}

int main()
{
    int a = 500;
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "&a:" << &a << endl;

    f(a);

    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "&a:" << &a << endl;

    return 0;
}

我们可以看到，形参是一个引用。第2）点已经提到了，引用只是某一个对象的别名，其实代表的还是该对象本身，所以可以说，r就是a。

编译后的结果如下：

从运行结果来看，我们起码可以看到两点重要的信息，第1点是通过对r的修改确实也改变了a的值，第2点是r的地址与a的地址是一样的，从而验证了“r就是a”，只是名字不同而已，其实都表示同一个对象。

小结：C++中的引用其实就是一个对象的别名，对引用的操作其实也就是对该对象的操作，并且声明引用的时候一定要对其初始化。

2.Java中的引用

在java中有两种类型：基本类型和引用类型。

其中基本类型又包含如下八种：

1、整数：包括int,short,byte,long
2、浮点型：float,double
3、字符：char
4、布尔：boolean
基本类型之外的都是引用类型。
那么基本类型与引用类型又有什么区别呢？
最直观的不同就是内存的表现形式不同，
对于基本类型来说，在内存中只有一块内存区域。
如：int a = 5;此时在内存中只分配一块内存区域，该区域名为a，里面的值是5，如下图所示：

对于引用类型来说，在内存中有两块内存区域。

如：String str = new String("hello"); str是String类型的一个对象，存在于栈空间中，而'='后面的是new出来的一个对象，存在于堆空间中。此时在内存中就有两块内存区域，一块位于栈空间中，用来存储str，另一块位于堆空间中，用来存储字符串"hello"。，如下图所示：

Java中的引用的本质：
那么Java中的引用到底是什么呢？是否类似于C++中的引用呢？我们举个例子来看一下：

java代码：

public class Person {
	
	private String name;
	
	public static void main(String[] args) {
		Person p1 = new Person("zhang san");
		Person p2 = new Person("li si");
		
		Person p = p1;
		p1 = p2;
		
		System.out.println("p.name: " + p.getName());
		System.out.println("p1.name: " + p1.getName());
		System.out.println("p2.name: " + p2.getName());
	}

	public Person(String name){
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

}

第6行执行完后如下图所示：

第7行执行完后如下图所示：

第9行执行完后如下图所示：

第10行执行完后如下图所示：

所以最终打印的结果如下图所示：

其对应的C++代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
class person
{
public:
    person(string name)
    {
	this->name = name;
    }
    string getName()
    {
	return name;
    }
private:
    string name;
   	
};
int main()
{
    person *p1 = new person("zhang san");
    person *p2 = new person("li si");
    person *p = p1;
    p1 = p2;
    cout << "p->name: " << p->getName() << endl;
    cout << "p1->name: " << p1->getName() << endl;
    cout << "p2->name: " << p2->getName() << endl;
    return 0;
}

我们可以看出，Java中的引用相当于C++中的指针，而不是C++中的引用。

本质弄清楚了，java中的引用也就相当于C++中的指针，我们知道指针相当于地址，所以我们也可以这样理解，java中的引用相当于对象的地址。

我们回过头再来解读一下Person p1 = new Person("zhang san");后面的new Person("zhang san")会new出来一个对象，而该对象的地址就保存在p1中。

3.Java传递参数

我们都知道，java有两种数据类型：基本类型和引用类型。那么自然而然的，传递参数也要分为这两种情况加以讨论。

1）参数是基本类型

传递基本类型是按值传递的，即在函数内部该形参只是实参的一个拷贝，在函数内对形参的操作对实参不会有任何影响，这个就不多说了。

2）参数是引用类型

对于这种情况，稍微难以理解一点，不过只要把我上面讲的都弄透了，其实这种情况也好理解，下面先来看一个例子：

public class Person {
	
	private String name;
	
	public static void main(String[] args) {
		Person p1 = new Person("zhang san");
		test(p1.name);
		System.out.println(p1.name);
	}

	public Person(String name){
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}
	
	public static void test(String str){
		str = "wang wu";
	}

}

我们把test方法声明为static方法，是要将这个方法声明为类的方法，而不属于某个对象。我们看他的运行结果如下图所示：

很多人可能对这个结果感到很困惑，其实没什么好困惑的。这里的形参str也是对实参的一个拷贝，只不过这个拷贝稍微不同于一般的值拷贝。因为参数是String类型的，不是基本类型，是一个引用类型，所以它里面保存的是一个指针，或者说是一个地址，这个指针所指向的那一块内存区域里面存放的才是真正的值。刚才说了，这个形参str只是对形参p1.name的一个拷贝而已，也就是将p1.name里存放的地址赋值给了str，也就是说，str里存放的数据等于p1.name里存放的数据，而这个数据是一个地址值。

在test函数体内，str = "wang wu";这一句其实我们只是修改了str里存放的数据，将str里存放的数据改成了字符串“wang wu” 的地址，但是对实参丝毫没影响。

好了，就讲到这里咯。如果大家有什么不懂的地方，可以多看几遍^_^，或者在下面留言评论，我看到一般都会回复的。