C++中的引用

在C语言中，传参有两种方式，传值和传址。

传值：在函数调用过程中会生成一份临时变量，最终把实参的值传递给新分配的临时变量，如果想要得到函数的计算结果则需要返回值。

优点：避免了函数调用的副作用。
缺点：无法改变形参的值。

传址：通过传地址的方式，然后将地址的临时变量传递给函数，通过对地址解引用可以找到原本的形参。

指针的确解决了问题，但是指针比较复杂，影响代码的可读性，而且不太安全，容易造成越界访问之类的问题。

所以为了解决上述问题，在C++中引入了一个新的概念，叫做引用。

引用并不是定义一个新变量，而是给已经存在的变量取了一个别名，编译器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；

引用的特性：

• 引用在定义时必须初始化
• 一个变量可以有多个引用
• 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

struct A
{
    int a[100000];
};

void Test(const A&a)
{}

void TestRef()
{
    A a;
    for(int i = 0; i < 1000000; i++)
        Test(a);
}

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    int &ra = a;
    cout<<"a:"<<a<<" "<<&a<<" "<<"ra："<<ra<<" "<<&ra<<" "<<"b:"<<b<<" "<<&b<<endl;
    ra = b;
    cout<<"a:"<<a<<" "<<&a<<" "<<"ra："<<ra<<" "<<&ra<<" "<<"b:"<<b<<" "<<&b<<endl;//打印的ra与a的地址最终是相同的
    TestRef();
    return 0;
}

引用和指针在底层的实现方式是相同的，都是按照指针的方式来实现的。

不同点：

• 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
• 一旦一个引用被初始化为指向一个对象，就不能再指向其他对象，而指针可以在任何时候指向任何一个
• 没有NULL引用，但有NULL指针
• 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型大小，但指针始终是地址*空间所占字节个数
• 引用自加改变变量的内容，指针自加改变了指针指向
• 有多级指针，但是没有多级
• 指针需要手动寻址，引用通过编译器实现
• 引用比指针使用起来更安全

在引用前加const，被称之为常引用，const引用可以用不同类型的对象初始化，也可以是不可寻址的值，如文字常量。

引用在内部存放的是一个对象的地址，它是该对象的别名。对于不可寻址的值，如文字常量，以及不同类型的对象，编译器为了实现引用，必须生成一个临时对象，实际指向该对象，但用户不能访问它。