在C++中,引用(reference)是一个已存在变量的别名(alias)。比如鲁讯原名周树人,前者就是后者的别名。
一、引用的用法
定义引用时需要用到&,用法如下:
int ival = 9527;
int &refVal = ival; // refVal指代ival,是ival的另一个名字
二、引用的注意事项
引用是对象的第二个名字,像个寄生虫一样寄生在原名之上,因此定义时必须要与原名(某个已存在的变量)绑定,下面的定义是错误的:
int &refVal; // 错误:引用在定义时必须要初始化
寄生虫有个特点,离开宿主就会完蛋。求生的欲望把引用打造成一个特别忠贞的孩子:一旦绑定,终身不改,再也不能换对象。从这个特性可以推断出,引用内部的实现应该是一个常量指针。
前面的int &refVal = ival;用C语言表示相当于:
const int *refVal = &ival;
三、引用的主要用途
在功能上,引用和指针(pointer)比较相像,主要用于函数参数传递。普通的变量是以"传值"的方式传递参数,需要将实参的值复制给形参,在函数中改变的是形参,而不是赋值给形参的实参。这就像我盖了一个和我的房子一模一样房子送给你,这个工程量是很大的,而且你装修是你的房子。
指针以"传址"的方式传递参数,传过去的是地址,在函数中是能改变实参的。这就像我把我房子的地址告诉你,你按地址找到我家,装修的是我的房子。
引用是以"传名"的方式传递参数,传过去的是变量的名字,在函数中也是能改变实参的。这就像我把我的房子的名字告诉你,你一样能找到我的房子。
引用在内部实现上也是用了指针的,但是用引用会更方便(语法层面,引用不需要用&获取地址,也不需用*访问数据)。就像你打车去找福尔摩斯,如果说去贝克街221号,司机可能要反应一会儿,但如果直接说去福尔摩斯家,它可能立马反应出他家的位置(但不一定知道是贝克街221号)。
用最经典的"交换两个变量"来验证三种传递参数方式的区别:
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
//普通变量:传值版
void swap1(int a, int b){
int t=a;
a=b;
b=t;
}
//指针:传址版
void swap2(int *a, int *b){
int t=*a;
*a=*b;
*b=t;
}
//引用:传名版
void swap3(int &a, int &b){
int t=a;
a=b;
b=t;
}
int main(){
//普通变量:传值版
int a=3, b=9;
swap1(a, b);
printf("%d %d\n", a, b);
//指针:传址版
a=3, b=9;
swap2(&a, &b);
printf("%d %d\n", a, b);
//引用:传名版
a=3, b=9;
swap3(a, b);
printf("%d %d\n", a, b);
return 0;
}
输出结果:
![](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5f9d5ff16a004e52a036516c6fc5c76f.png)
显而易见,引用能用实现指针的功能,但用起来比指针方便得多。
四、引用与指针的区别
引用的寄生性决定了与指针的区别
①引用在声明时必须初始化,而指针不必。
②引用一旦初始化,就不能再指向其他对象,而指针可以随时改变它所指向的对象。
③不存在空引用,但存在空指针。
④引用一旦初始化,就可以像普通变量一样使用,不需要使操作符*访问数据,指针在访问所指向的对象时需要使用操作符*。