C++多彩的运算符语义以及对引用的语义解析_对算数运算符语义分析c++-优快云博客

本文通过实例详细介绍了C++中的引用概念，包括引用作为变量别名的特点及其与指针的区别，展示了如何利用引用进行变量赋值及修改，并比较了C++引用与Java、C#中的不同之处。

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熟悉C/C++编程语言的朋友都知道，在C/C++中对于有些运算符和关键字在不同场合会有不同的语义，有时甚至是截然不同。比如，在作为双目运算符时，*表示乘法运算；&表示按位相与运算。而作为单目运算符时，*表示取指针所指地址的内容；&表示取变量地址或脱去解引用（参考http://blog.youkuaiyun.com/zenny_chen/archive/2008/06/04/2512056.aspx）。然而，对于一种变量在不同场合下会有不同的效果，这个可能在其它编程语言中也不多见吧？在C语言中似乎没有，但是在C++中却有。

由于C++有操作符重载以及对象类型转换，使得C++对象作为左值和右值可以有截然不同的行为，参照以下代码：

 
 #include <iostream> 
using namespace std;
class Test
{
private:
    const char* name;
    int* pValue;
public:
    Test(const char* n) : name(n)
    {
    }
    const int& operator = (int& i)
    {
        pValue = &i;
        return *pValue;
    }
    operator const char* (void)
    {
        return name;
    }
    void Output(void)
    {
        cout << "The name is: " << name << endl;
        if(pValue == NULL)
            cout << "The value is null!" << endl;
        else
            cout << "The value is: " << *pValue << endl;
    }
};
int main(void)
{
    int a;
    Test t("Hello");
    t = a = 10;
    const char *p = t;
    cout << "p is: " << p << endl;
    t.Output();
    return 0;
}

下面我们将介绍C++特有的一种内在语法——引用。

对C++比较熟悉的朋友应该知道，当一个引用指向一个变量时，如果变量引用被赋予另一个值，那么被引用的变量的值也会被相应改变。如以下代码：

 
 #include <iostream> 
using namespace std;
int main(void)
{
    int a = 0;
    int &r = a;
    r = 1;
    cout << "The value is: " << a << endl;
    return 0;
}

这只是一个简单的例子，来说明引用的基本特性。下面将切入正题，解开引用的神秘面纱：

 
 #include <iostream> 
using namespace std;
void MagicSummon(int* &rp)
{
    int *p = rp;
    cout << "The content is: " << *p << endl;
    p = NULL;
    rp = p;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    int *p = &a;
    MagicSummon(p);
    cout << "The value of the pointer is: " << p << endl;
    return 0;
}

对于引用，我们可以将它理解为作为被引用变量的别名——比如：int &r = a; 当你在使用引用r时，你可以将它想象为正在使用a，也就是说对r进行操作与对a进行操作没有本质上的区别。为了能实现这个语义，如果现在把r看作为存在实体的变量，那么它在扮演左值与扮演右值时具有相同的操作。这似乎看起来不是很明显。

在上述例子中使用了对指针变量的引用，更能看清事实真相。我们现在假设参数rp是一个实体（有为它分配存储地址的），然后用以下代码来做个对比：

 
 #include <iostream> 
using namespace std;
void MagicSummon(int** pp)
{
    int *p = *pp;
    cout << "The content is: " << *p << endl;
    p = NULL;
    *pp = p;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    int *p = &a;
    MagicSummon(&p);
    cout << "The value of the pointer is: " << p << endl;
    return 0;
}