引用
1. 前言
C语言中有一利器: 指针
而C++中增加了另一利器: 引用
这两个板块的存在
极大了提升了C/C++的可用性!
2. 引用的概念
概念:
比如说孙悟空又叫
孙行者,齐天大圣,斗战胜佛
李逵又叫黑旋风,铁牛
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体
引用符号:&
举个例子来说明:
int a = 10;
int& ra = a;//<====定义引用类型
printf("%p\n", &a);//打印地址
printf("%p\n", &ra);
打印出来的地址相同
并且引用值改变,原先的值也会改变!
int a = 10;
int& ra = a;
cout << ra <<' '<< a;
cout << endl;
ra = 20;
cout << ra << ' ' << a;
a的值会从10被修改成20
3. 引用的特性
引用特性:
- 引用在
定义时必须初始化 - 一个变量可以有多个引用
- 一旦引用一个实体，就不能引用其他实体
特性讲解:
int a = 10;
int& ra; // 没初始化,会报错
int& ra = a;
int& rra = a;
int& rrra = a;
//这三个都是a的引用,只要其中一个
//发生改变,其他三个也会改变
printf("%p %p %p %p\n", &a, &ra, &rra, &rrra);
int a = 10;
int& ra = a;
int b = 20;
ra = b; //这条语句的意思是将b的值赋值给a
//而不是ra从a的引用变成b的引用
cout << ra << ' ' << a << ' ' << b;
cout << endl;
printf("a的地址:%p ra的地址:%p b的地址:%p", &a, &ra, &b);
可以看见ra的地址和a是一样的
一旦引用初始化后就不能改变引用对象
4. 常引用
顾名思义就是引用常量
但是常量具有不可修改性
所以引用一个常量时要加上const
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//const int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
const double& rd = d;
并且引用的类型要对上
int类型的引用对应int&
double类型的引用对应double&
…
5. 使用场景
5.1 引用做函数参数
引用做函数参数
void Swap(int& left, int& right)//交换函数
{
int temp = left;
left = right;
right = temp;
}
int a = 10;
int b = 20;
Swap(a,b);//因为形参为引用,所以这传的是a,b的引用
注: 引用传参时,不用加符号&
& 符号放在类型后面时是引用
其他地方& 符号都是取地址!
5.2 引用做函数返回值
引用做返回值
static int n = 0;
int& Count()
{
n++;
n++;
return n;
}
int& tmp = Count();
tmp = 20;
cout << tmp << ' ' << n;
由于局部变量出了作用域会销毁
所以这里在函数中定义的是静态变量
并且修改tmp的值会改变n的值
6. 注意事项
下面这段代码不能用传引用返回:
int& Add(int a, int b)
{
int c = a + b;
return c;
}
因为函数调用完后C就被销毁了
而将C的引用返回后
会有类似于使用野指针的风险
总结:
7. 传值和传引用效率分析
作为函数返回值的比较
- 传值返回分析
首先,传值返回并不是单纯的将
返回值直接传给外面的变量
而是会生成一个中间变量的拷贝
这个中间变量再将值拷贝给外面的变量
(注:在栈帧创建与销毁有详细介绍)
画图理解:
然而传引用返回没有这么复杂的过程
综上所述:
8. 引用和指针的联系
它们的联系:
语法层面上
引用在语法概念上就是一个别名
和实体共用一份空间
底层实现上
引用在底层实现上是有空间的
因为引用是按照指针的方式来实现的
也就是指针的底层汇编和引用一样
左边为引用,右边为指针:
9. 引用和指针的区别
10. 总结以及拓展
总结:
总的来说,C++中更喜欢用引用
特别是在一些容器中,如:栈,队列
使用引用的效率会提高许多
在类和对象中引用也是重量级的存在
所以说引用十分的重要!
拓展:
C++中的空指针不用NULL
而是用nullptr来替代
(nullptr是关键字,使用时不用包头文件)
