Javer 学 c++(十三)：引用篇

总览

主要讲了 c++ 中引用的的语法、注意事项、使用方法及其本质

基本使用

作用：给变量起别名语法：数据类型 &别名 = 原名

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

    int a = 10;
    // 起别名
    int &b = a;
    // 结果都为 10
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;

    // 修改别名也会影响原变量
    b = 20;
    // 结果都为 20
    cout << a << endl;
    cout << b << endl;

    return 0;
}

引用的注意事项

引用必须初始化

引用初始化后，不可以改变

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

    int a = 10;

    // 错误:引用必须初始化
    //int &b;
    int &b = a;

    int c = 20;
    // 引用在初始化后，不可以改变
    //&b = c;
    cout << b << endl;

    return 0;
}

引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用让形参修饰实参(也就是通过形参修改实参)

优点：之前形参修饰实参只能通过指针来进行，引用可以简化指针

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

void swap01(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

void swap02(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

void swap03(int &a, int &b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}


int main() {

    int a = 10;
    int b = 20;

    // 方式一：值传递
    // 无交换 10， 20
    swap01(a, b);
    cout << a << " " << b << endl;

    // 方式二：指针传递
    // 交换 20， 10
    swap02(&a, &b);
    cout << a << " " << b << endl;

    // 方式三：引用传递
    // 10, 20 重新交换回来
    swap03(a, b);
    cout << a << " " << b << endl;

    return 0;
}

引用做函数返回值

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

int& test01() {
    int a = 5;
    return a;
}

int& test02() {
    static int a = 10;
    return a;
}


int main() {

    // 不要返回局部变量引用
    int &res = test01();
    // 第一次结果是 10，因为编译器做了一次保留
    cout << res << endl;
    // 第二次结果错误，a 的内存已经在函数调用完后释放
    cout << res << endl;

    int &res2 = test02();
    // 两次都是 10
    cout << res2 << endl;
    cout << res2 << endl;

    test02() = 1000; // 如果函数的返回值是引用，那么函数调用可以作为左值
    cout << res2 << endl;
    cout << res2 << endl;

    return 0;
}

引用的本质

引用的本质：在 c++ 内部实现是一个指针常量

指针常量：根据前面的定义即指针本身是常量，指向的地址不可以变化,但是指向的地址所对应的内容可以变化

只要用到引用，编译器就会自动进行解引用的操作

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;


int main() {

    int a = 10;

    // 其实执行的时候转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明了为什么引用不可更改
    int& ref = a;

    ref = 20; // 内部发现 ref 是引用，自动帮我们转换为 *ref = 20;

    // 值可以修改，通过 ref 这个引用修改了 a 的值
    cout << a << endl;
    cout << ref << endl;

    return 0;
}

结论：c++中推荐使用引用技术，因为语法方便。引用的本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了。

常量引用

作用：主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加 const 修饰形参，防止形参改变实参

c++ 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;

void show(const int &val) {
    // 重新赋值后，打印结果为 1000
    // 如果不加 const 的话，会影响原数字b
    // 如果代码过长可能会误操作，所以直接加 const 防止形参修改实参
    // val = 1000;
    cout << val << endl;
}

int main() {

    int a = 10;
    // int & ref = 10; // 引用必须引一块合法的内存空间，10是字面量不可以引用
    const int & ref = 10; // 加了 const 之后，编译器发力。int tmp = 10; const int & ref = tmp;
    //ref = 20; //const变为只读，不可以修改

    int b = 100;
    show(b);
    cout << b << endl;

    return 0;
}