目录
一、引用介绍
二、基本引用
三、引用做为参数
四、常引用
五、引用作为返回值
六、引用和指针的不同点
七、引用总结
对于习惯于使用C语言来进行编写程序的朋友来说,在学习C++的过程当中遇见了引用(&)符 号,可能会有点懵,因为在C语言中的&是取地址符。但是在C++中&有着不一样的用处,当你能够正确掌握C++的&,它将会是你在编写C++程序的道路上的一把提高代码执行效率和增强代码质量的一把利器。
一、引用介绍
引用不是新定义的一个变量,它是给已存在的某个变量取的别名,编译器不会为引用变量开辟空间,它和它所引用的变量共用同一块内存空间。
例如:有个人的名字叫小芳,我们给他取个名字叫芳芳,则芳芳就是小芳的别名,你叫小芳她会回应,当然叫芳芳她也会回应,实际上只有一个小芳,。所以对引用的操作就是对它所引用的变量的操作。
二、基本引用
基本格式:类型标识符& 引用名 =目标变量名
#includeusing namespace std;int main(){ int a = 1;int e = 2; int& b = a;int& f;//错误 未初始化int& b = e;//错误 引用其他实体 cout << "a:address: " << &a << endl;//此处&不是引用,是打印a和b的地址 cout << "b:address: " << &b << endl;//&a == &b说明a和b指向的是同一块内存空间 int& c = b;//引用一个引用变量,别名的别名 int& d = c;//其中a,b,c,d全部都指向一个内存空间 c = 2;//对其中一个进行操作,则其余的都会被改变。 cout << a << " " << b << " " << c << " " << d << endl; return 0;}
(1)&在上面的代码中不是求地址运算,而是起到了标识作用。
(2)引用类型必须是和目标变量是同一类型的。
(3)引用在声名时必须初始化。
(4)一个变量可以有多个引用
(5)引用一旦引用了一个实体就不能再引用其他实体(从一而终)。
(6 不能建立数组的引用,因为数组是一个由若干个元素所组成的元素集合,所以无法建立一个数组的别名。
三、引用做为参数
引用的一个重要作用就是作为函数的参数,C语言中函数传参一般是值传递,如果有大的数据作为参数传递的时候,往往采取指针传递,因为这样可以避免较多的数据压栈,可以提高程序的效率。现在C++中也有一种具有同样效率的方式,就是引用。
下面有几个例子用来区分
【值传递】值传递是传递了原有对象的一个副本,所以调用函数可以改变副本的值,但是对源对象没有任何影响
void Swap(int val1, int val2)
{
int tmp = val1;
val1 = val2;
val2 = tmp;
}
【引用传递】引用传递是传递了对象的引用,对引用的操作会改变源对象本身
void Swap(int& val1, int& val2)
{
int tmp = val1;
val1 = val2;
val2 = tmp;
}
【指针传递】指针传递参数本质上是值传递的方式,它所传递的是一个地址值,但是地址是唯一的,所以指针可以通过对地址的访问,进而修改其内容。
void Swap(int*pval1, int*pval2)
{
int tmp = *pval1;
*pval1 = *pval2;
*pval2 = tmp;
}
如果既要利用引用来提高程序的效率,又担心传递给函数的数据在函数中被改变,我们就可以使用常引用来解决。
四、常引用
基本格式:const类型标识符&引用名=目标变量
C++中const函数的定义如下:
const 是 constant 的缩写,本意是不变的,不易改变的意思。 在 C++ 中是用来修饰内置类型变量,自定义对象,成员函数,返回值,函数参数。 C++ const 允许指定一个语义约束,编译器会强制实施这个约束,允许程序员告诉编译器某值是保持不变的。 如果在编程中确实有某个值保持不变,就应该明确使用const,这样可以获得编译器的帮助。
所以用这种方式声明的引用,不能通过引用对目标变量的值进行修改。
void
Test()
{
int
d1 = 1;
const
int
& d2 = d1;
d2 = 2;//错误,不能给常量赋值。
d1 = 2;
//d1改变,d2的值也会改变。
const
int
d3 = 3;
const
int
& d4 = d3;
//int& d5 = d3;错误,只有常引用可以引用常量
const
int
& d6 = 5;
//常量具有常性,只有常引用可以引用常量
double
d7 = 1.1;
int& d8 = d7;//d7是double类型,d8是int,d7赋值给 d8时要强制类型转换,生成一个临时变量,d8引用的是这个带有常性的临时变量,所以不能赋值。
const
int
& d9 = d7;//ok
}
下面”hello”串会产生一个临时对象,而在C++中,这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型,这是非法的。
void test(string& s)//错误,常量具有常性
,只有常引用可以引用常量
{
….;
}
void test(const string& s)//正确
{
….;
}
int main()
{
test(“hello!”);
}
注:引用型参数在能被定义为const的情况下,尽量定义为const 。
五、引用作为返回值
基本格式:类型标识符 &函数名(形参列表及类型说明)
{函数体}
引用作为函数的返回值时,函数的返回值可以理解为函数返回了一个变量(事实上,函数返回引用时,它返回的是一个指向返回值的隐式指针),因此,值为引用的函数可以用作赋值运算符的左操作数。 另外,用引用返回一个函… 全局变量,局部静态变量,局部动态分配变量都可以作为函数返回值。
(1)不能返回局部变量的引用。因为局部变量会在函数返回后被销毁,因此被返回的引用就成为了”无所指”的引用,程序会进入未知状态。
(2)静态变量或者全局变量,可以成为其他引用的初始值。
(3)不能返回函数内部new分配的内存的引用。
(4)可以返回类成员的引用,但最好是const。
int& test1()
{
int b = 0;
return b;
}int& test2()
{
staticint c= 1;
return c;
}int e = 2;
int main()
{
int& a= test1();//错误(1)int& d= test2();//正确(2)
int& f = e;//正确(2)
cout << a << endl;
cout << d<< endl;
cout << f<< endl;
cout <<test2() << endl;//打印改变前的
d = 5;
cout <<test2() << endl;//打印改变后的
return 0;
}
注:1. 不要返回一个临时变量的引用。
2. 如果返回对象出了当前函数的作用域依旧存在,则最好使用引用返回,因为这样更高效。
六、引用和指针的不同点
引用和指针的不同点:
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
七、引用总结
(1)在引用的使用中,单纯给某个变量取个别名是毫无意义的,引用的目的主要用于在函数参数传递中,解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题。
(2)用引用传递函数的参数,能保证参数传递中不产生副本,提高传递的效率,且通过const的使用,保证了引用传递的安全性。
(3)引用与指针的区别是,指针通过某个指针变量指向一个对象后,对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针,程序的可读性差;而引用本身就是目标变量的别名,对引用的操作就是对目标变量的操作。
(4)使用引用的时机。流操作符<>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。