[C++知识库][C++笔记]引用

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
#define N 10

//引用:给已经存在的变量取别名
//可以减少对指针的使用
//引用在语法层理解为没开新空间，只是对已有空间取新名称
void ReferenceSample() {
	int a = 10;
	//↓这里&是引用，不是取地址！
	int& b = a;//引用必须初始化(指定目标)，若只写int& b;是无意义的
	int& c = a;//一个变量可有多个引用
	int& d = b;//与int& d = a;等效
	a = 20;
	b = 30;
	int e = 20;
	b = c;//这里是赋值而不是引用，b已是a的别名
}
void ReferenceSwap(int& r1, int& r2) {//r1作为x的别名，r2作为y的别名
	int tmp = r1;
	r1 = r2;
	r2 = tmp;
//tip:传值,传址,传引用类型不同,可构成函数重载,但调用时会出现歧义,不知道调传值还是传引用函数
}
//单链表传二级指针的方法除了可以用返回值的方式代替，也可以用传指针的引用来代替
//void SListPushBack(SLTNode*& phead,SLTDataType x);
//SLTNode* plist=NULL;
//SListPushBack(plist,1);
int Add(int a,int b) {
	//传值返回:所有传值返回都会生成一个拷贝
	int c = a + b;
	return c;
	//这里返回到main的实际上是局部变量c在一个临时变量中的拷贝，因为返回时c栈帧已销毁
	//若c较小(4-8字节)，一般是寄存器充当临时变量
	//若c较大，临时变量放在调用该函数的栈帧中
}
int& ReferenceAdd(int a, int b) {
	int c = a + b;
	return c;
}
//传引用返回:不生成c的拷贝，直接返回c的引用(这里存在非法访问,但由于是读操作,一般不报错)
//若本函数栈帧销毁后清理了空间，则取到的c是随机值，具体取决于编译器的实现
//vs销毁栈帧不清空间,除非free啥的
//!所以通常不建议传引用返回,不要返回局部变量的引用!
//若函数返回时出了函数作用域,返回对象还没还给系统(全局变量等),则可使用传引用返回(效率比传值高些)
//若已还给系统,则必须使用传值返回
int& RefReturn1() {
	int* p = (int*)malloc(4);
	return *p;
	//p是局部变量，栈帧销毁后p就不在了，所以不能返回p
	//p指向的空间*p在栈帧销毁后依然存在，所有可以返回*p
}
//另：临时变量具有常性，不能被修改
//传引用返回，可读可写：
int& RefReturn2(int i) {
	static int a[N];
	return a[i];
}
void RefReturn2Test() {
	for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
		RefReturn2(i) = 10 + i;//写
	}
	for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
		cout << RefReturn2(i) << " ";//读
	}
}//后续在成员函数的学习中会进一步接触引用作返回

//常引用
void ReferenceConst(){
	//const int a = 10;
	//int& b = a;
	//无法通过编译，因为权限放大了：const要求只读,而引用要求读与写
	const int a = 10;
	const int& b = a;
	//权限一致就可以了
	int c = 10;
	const int& d = c;
	//权限缩小也是可以的
}
//假设x是一个大对象或深拷贝对象，则尽量用引用传参以减少拷贝
//const Type&可以接收各种类型(变量/常量//类型转换的量等)的对象
//若f函数中不改变x，则尽量用const引用传参

//*引用的主要作用体现在传参和传返回值:
//	1.在一些场景下可显著提高性能(大对象，深拷贝对象)
//	2.作输出型参数和输出型返回值,使得有些场景中形参的改变可以影响实参/改变返回对象

//引用和指针的不同点(需重点理解,不是背诵):
//1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
//2. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
//3. 没有NULL引用，但有NULL指针
//4. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
//5. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
//6. 有多级指针，但是没有多级引用
//7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
//8. 引用比指针使用起来相对更安全

//指针使用起来比引用更复杂更易出错,虽然还是有指针能干但引用不能干的事(比如实现链表)

int main() {
	ReferenceSample();

	int x = 0, y = 1;
	ReferenceSwap(x, y);//这里是传引用(可改变实参),不是传值也不是传址

	int ret1 = Add(1, 2);
	cout << ret1 << endl;

	int& ret2 = ReferenceAdd(1, 2);
	cout << ret2 << endl;

	RefReturn2Test();

	return 0;
}