[C++知识库] 探索C++中的引用

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[C++知识库]探索C++中的引用

文章目录

引用的概念

引用（&）就是给一个已经定义的变量取了一个别名。
就像包谷是玉米的另一种称呼，苞米也是玉米的一种称呼。
在这里插入图片描述
如何使用引用？

类型 + & + 引用变量名 = 引用实体；

例如：

	int a = 8;
	int& b = a;

虽然变量名不一样，但是都是同一块内存空间。
在这里插入图片描述

需要注意：引用时的类型必须与引用实体的类型一致。

引用的特性

引用在定义的时候必须使用合法的实体进行初始化。
一个实体可以被引用多次，但是一旦引用了一个实体，那么就不能再引用其他的实体。

int main(void)
{
	
	int a = 0;
	//int& b; //引用在定义的时候必须使用合法的实体进行初始化

	//一个实体可以被引用多次
	int& c = a;
	int& d = a;
	int& e = a;

	//一旦引用了一个实体，便不能再引用别的实体
	int i = 2;
	//这个时候指的时赋值，不是让c变成i的别名
	c = i;

	return 0;
}

在这里插入图片描述
c相当于是变量a这块内存空间的别名，如果我们给c修改值，也就是相当于给变量a这块内存空间修改值，所以此时a的值为2.

引用在函数中的使用

引用在函数中一般用于作参数和作返回值。

一、作参数

//引用作参数
void Swap(int& x1, int& x2)
{
	int tmp = x1;
	x1 = x2;
	x2 = tmp;
}

在这里插入图片描述
如果在这里单纯的使用传值传参，那么Swap函数的形参只是单纯将a和b的内容作了一份拷贝，a、b的内存空间和形参的内存空间不是同一块，因此改变形参并不能改变a、b。而使用引用，x1、x2的内存空间此时就是a、b的内存空间，此时改变形参则可以改变实参。

二、作返回值

int& Count()
{
 static int n = 0；
 n++;
 // ...
 return n; }

我们来回顾一下这种形式的函数返回值

在这里插入图片描述
由于调用函数会建立栈帧，函数执行完之后就会释放栈帧。如果调用该函数，当该函数执行完之后才会进行返回，但是此时函数执行完了函数栈帧已经被释放，意味着返回值已经被释放，那么该返回什么呢？
其实返回值已经被存储在建立的临时变量里了，返回的是临时变量里的数据。
在这里插入图片描述
这是从我曾经的一篇博客里截来的，这里我漏掉了一个知识点：如果返回的值特别大，这个临时变量则存储在调用该函数的函数栈帧内。
而如果使用引用作返回值

//引用返回
int& Add(int x1, int x2)
{
	int ret = x1 + x2;
	return ret;
}

int main(void)
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = Add(a, b);
	cout << c << endl;
	return 0;
}

则不会产生临时变量来存储返回值。
但是对于上面的例子来说，存在一个非常大的问题：
在这里插入图片描述
而此时的解决方法就是引用c。

这样做的好处在于：

a、提升了效率
b、后期能够修改返回的内存空间的数据

【注意】
如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

引用中的const

//常引用
void ConstCiteTest()
{
	const int a = 10;
	// 该语句编译时会出错，a被const修饰,具有常属性，不能被修改。
	//这种情况放大了这块内存空间的权限
	//int& ra = a; 


	const int& ra = a;
	// int& b = 10; 
	const int& b = 10; //只要不放大权限即可



	double d = 12.34;
	//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
	const double& rd = d; //这种情况属于缩小权限，是准许的
}

int main(void)
{
	ConstCiteTest();
	return 0;
}