C++中引用的相关知识点小结

引用的概念

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。那么这里的“铁牛”、“黑旋风”就称李逵的引用。

在程序中呢，引用的用法如下：

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

举个例子：

void TestRef()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;//<====定义引用类型
	printf("%p\n", &a); //打印出a的地址
	printf("%p\n", &ra); //打印出ra的地址
}

结果如下：

其中ra为a的引用，可见 a 和 ra 的地址一样，这就说明了变量与变量的引用公用的一块内存空间。

特别注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

引用特性

1. 引用在定义时必须初始化

2. 一个变量可以有多个引用

3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

例如：

void TestRef()
{
	int a = 10;
	// int& ra; // 该条语句编译时会出错，因为没有初始化
	int& ra = a;
	int& rra = a;
	printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra);
}

知道引用的特性后，我们就可以简化在C语言中一些简单函数的写法，如交换两个数，可直接传变量的引用为参数来实现，具体如下：

可见当传入的参数为变量的引用时，就可以避免在次开辟内存空间，一定程度上提高了代码运行效率。

常引用

所谓常引用就是在一个变量的引用前加一个关键字 const 来使这个引用具有常量的性质。

如下所示：

void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，因为a为常量，而ra为变量（由&前面的类型决定，为int变量类型）
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;
//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
const int& rd = d;
}

再例如：

int main()
{
	int i = 10;
	double d = i;
	//double& r=i; //这里编译器会报错，具体原因如下图示
	const double& r = i; //加上const 修饰就会使引用具有常性
    return 0;
}

所以只有在定义引用前加上const 修饰就能使之具有常性。

另外要注意使用const引用时的权限问题，例如：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	// 使用常变量时变成常变量的别名的条件：不变或者缩小常变量的读写权限是可以的，
	//放大你常变量读写权限不行的
	const int a = 10;
	// int& b = a;  // 不能这样定义b,这样会使a的权限变大，编译器会报错

	int c = 20;
	const int& d = c; // 可以这样定义，d变成的c的别名，d不能修改c,相当于把c的权限缩小
                      //其中c是可以改变的，但是d只能读不能写
	return 0;
}

如上解释一下：并不是每个别名（即引用）都跟原名字有一样的权限，具体要看怎么修饰。

使用场景

1、做参数

void Swap(int& left, int& right)
{
  int temp = left;
  left = right;
  right = temp;
}

这里提一下引用做参数的优点：

1、 传引用是为了减少传值传参时的拷贝

2、使用const修饰引用时可以保护形参不会被改变

3、const引用做参数时，即可接收变量，也可以接收常量
 

总的来说，函数传参如果想减少拷贝就用引用传参，如果函数中不改变这个参数最好用const 引用传参

2、做返回值

看如下栗子：

为什么打印出的 ret=7 呢？

这是因为函数的返回类型为 int& ,所以返回值 c 的类型就是 int&，而 ret 作为接收函数的返回值的量，也为 int& 型，所以在这里就可以把 ret 看做是 c 的别名，当程序来到 Add(3,4); 这条语句时，返回值 c 就变为了 7，所以此时的 ret 的值也就为7。

以上也说明了使用引用做返回值会有一定的风险性。

引用和指针的区别

最后来总结一下引用与指针的区别。

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

来看这样一段代码：

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;
	ra = 20;
	int* pa = &a;
	*pa = 20;
	return 0;
}

再查看其汇编代码，会发现引用与指针的实现方式是一样的。

引用与指针的不同点：

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（因为指针使用不慎就会造成野指针）

总结

到此这篇关于C++中引用的相关知识点的文章就介绍到这了,更多相关C++中引用知识点内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！