C++ 引用
引用變量是一個(gè)別名，也就是說(shuō)，它是某個(gè)已存在變量的另一個(gè)名字。一旦把引用初始化為某個(gè)變量，就可以使用該引用名稱(chēng)或變量名稱(chēng)來(lái)指向變量。
C++ 引用 vs 指針
引用很容易與指針混淆，它們之間有三個(gè)主要的不同：
- 不存在空引用。引用必須連接到一塊合法的內(nèi)存。
- 一旦引用被初始化為一個(gè)對(duì)象，就不能被指向到另一個(gè)對(duì)象。指針可以在任何時(shí)候指向到另一個(gè)對(duì)象。
- 引用必須在創(chuàng)建時(shí)被初始化。指針可以在任何時(shí)間被初始化。
C++ 中創(chuàng)建引用
試想變量名稱(chēng)是變量附屬在內(nèi)存位置中的標(biāo)簽，您可以把引用當(dāng)成是變量附屬在內(nèi)存位置中的第二個(gè)標(biāo)簽。因此，您可以通過(guò)原始變量名稱(chēng)或引用來(lái)訪問(wèn)變量的內(nèi)容。
示例如下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int i;
int& r = i;
i = 5;
cout << "Value of i : " << i << endl;
cout << "Value of i reference : " << r << endl;
cout << "Addr of i: " << &i << endl;
cout << "Addr of r: " << &r << endl;
int x =6;
int y = x;
cout << "Value of x : " << x << endl;
cout << "Value of y : " << y << endl;
cout << "Addr of x: " << &x << endl;
cout << "Addr of y: " << &y << endl;
system("pause");
return 0;
}
結(jié)果輸出：
Value of i : 5
Value of i reference : 5
Addr of i: 00EFFA88
Addr of r: 00EFFA88
Value of x : 6
Value of y : 6
Addr of x: 00EFFA70
Addr of y: 00EFFA64
int& r = i; 和 int r = i; 不同之處是內(nèi)存的分配，后者會(huì)再開(kāi)辟一個(gè)內(nèi)存空間
注意：引用必須在聲明時(shí)將其初始化，不能先聲明后賦值。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int rats = 10;
//聲明引用，旦未初始化
int &rodents;
rodents = rats;
return 0;
}
運(yùn)行報(bào)錯(cuò)： 錯(cuò)誤 C2530 “rodents”: 必須初始化引用
C++ 把引用作為參數(shù)
引用作為函數(shù)參數(shù)
C++之所以增加引用類(lèi)型， 主要是把它作為函數(shù)參數(shù)，以擴(kuò)充函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)的功能。
C++ 函數(shù)傳參：
(1)將變量名作為實(shí)參和形參。這時(shí)傳給形參的是變量的值，傳遞是單向的。如果在執(zhí)行函數(shù)期間形參的值發(fā)生變化，并不傳回給實(shí)參。因?yàn)樵谡{(diào)用函數(shù)時(shí)，形參和實(shí)參不是同一個(gè)存儲(chǔ)單元。// 同 c
(2) 傳遞變量的指針。形參是指針變量，實(shí)參是一個(gè)變量的地址，調(diào)用函數(shù)時(shí)，形參(指針變量)指向?qū)崊⒆兞繂卧＿@種通過(guò)形參指針可以改變實(shí)參的值。// 同 c
(3) C++提供了 傳遞變量的引用。形參是引用變量，和實(shí)參是一個(gè)變量，調(diào)用函數(shù)時(shí)，形參(引用變量)指向?qū)崊⒆兞繂卧＿@種通過(guò)形參引用可以改變實(shí)參的值。
示例如下：
#include <iostream>
using namespace std;
// 函數(shù)聲明
void swap(int& x, int& y);
int main()
{
// 局部變量聲明
int a = 100;
int b = 200;
cout << "交換前，a 的值：" << a << endl;
cout << "交換前，b 的值：" << b << endl;
/* 調(diào)用函數(shù)來(lái)交換值 */
swap(a, b);
cout << "交換后，a 的值：" << a << endl;
cout << "交換后，b 的值：" << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
// 函數(shù)定義
void swap(int& x, int& y)
{
int temp;
temp = x; /* 保存地址 x 的值 */
x = y; /* 把 y 賦值給 x */
y = temp; /* 把 x 賦值給 y */
return;
}
結(jié)果輸出：
交換前，a 的值：100
交換前，b 的值：200
交換后，a 的值：200
交換后，b 的值：100
C++ 把引用作為返回值
通過(guò)使用引用來(lái)替代指針，會(huì)使 C++ 程序更容易閱讀和維護(hù)。C++ 函數(shù)可以返回一個(gè)引用，方式與返回一個(gè)指針類(lèi)似。
（1）以引用返回函數(shù)值，定義函數(shù)時(shí)需要在函數(shù)名前加 &
（2）用引用返回一個(gè)函數(shù)值的最大好處是，在內(nèi)存中不產(chǎn)生被返回值的副本。
當(dāng)函數(shù)返回一個(gè)引用時(shí)，則返回一個(gè)指向返回值的隱式指針。這樣，函數(shù)就可以放在賦值語(yǔ)句的左邊。
示例如下：
#include <iostream>
using namespace std;
double vals[] = { 10.1, 12.6, 33.1, 24.1, 50.0 };
double& setValues(int i) //注意&符號(hào)
{
return vals[i]; // 返回第 i 個(gè)元素的引用
}
// 要調(diào)用上面定義函數(shù)的主函數(shù)
int main()
{
cout << "改變前的值" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << "vals[" << i << "] = ";
cout << vals[i] << endl;
}
setValues(1) = 20.23; // 改變第 2 個(gè)元素
setValues(3) = 70.8; // 改變第 4 個(gè)元素
cout << "改變后的值" << endl;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cout << "vals[" << i << "] = ";
cout << vals[i] << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
結(jié)果輸出：
改變前的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 12.6
vals[2] = 33.1
vals[3] = 24.1
vals[4] = 50
改變后的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 20.23
vals[2] = 33.1
vals[3] = 70.8
vals[4] = 50
當(dāng)返回一個(gè)引用時(shí)，要注意被引用的對(duì)象不能超出作用域。所以返回一個(gè)對(duì)局部變量的引用是不合法的，但是，可以返回一個(gè)對(duì)靜態(tài)變量的引用。
注意錯(cuò)誤使用：
int& func() {
int q;
//! return q; // 在編譯時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤
static int x;
return x; // 安全，x 在函數(shù)作用域外依然是有效的
}
引用作為返回值，必須遵守以下規(guī)則：
- 不能返回局部變量的引用。主要原因是局部變量會(huì)在函數(shù)返回后被銷(xiāo)毀，因此被返回的引用就成為了"無(wú)所指"的引用，程序會(huì)進(jìn)入未知狀態(tài)。
- 不能返回函數(shù)內(nèi)部new分配的內(nèi)存的引用。雖然不存在局部變量的被動(dòng)銷(xiāo)毀問(wèn)題，可對(duì)于這種情況（返回函數(shù)內(nèi)部new分配內(nèi)存的引用），又面臨其它尷尬局面。例如，被函數(shù)返回的引用只是作為一 個(gè)臨時(shí)變量出現(xiàn)，而沒(méi)有被賦予一個(gè)實(shí)際的變量，那么這個(gè)引用所指向的空間（由new分配）就無(wú)法釋放，造成memory leak。
- 可以返回類(lèi)成員的引用，但最好是const。主要原因是當(dāng)對(duì)象的屬性是與某種業(yè)務(wù)規(guī)則（business rule）相關(guān)聯(lián)的時(shí)候，其賦值常常與某些其它屬性或者對(duì)象的狀態(tài)有關(guān)，因此有必要將賦值操作封裝在一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則當(dāng)中。如果其它對(duì)象可以獲得該屬性的非常 量引用（或指針），那么對(duì)該屬性的單純賦值就會(huì)破壞業(yè)務(wù)規(guī)則的完整性。
