【C++语法】引用详解

时间 2019-12-10

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引用是什么？

引用就是一个变量的别名数组

引用的定义语法

int b; int & a=b; 这里代表的是a是一个指向int类型变量的引用，也就是说a是b的一个别名。ide

引用在哪些地方使用?

引用最常使用的地方是用作函数的参数函数

函数调用用引用

函数调用时使用引用的话，函数使用的就是该变量，而不是该变量的一份拷贝指针

使用引用的注意事项

引用在定义或者声明的时候就须要给他赋值
引用不能做为数组中的元素，主要缘由是引用不支持传统意义上的复制，好比int &(a)[10]这种定义是非法的

不能创建引用数组

不能创建数组的引用是说，数组的元素不能是引用。code

两种写法对象

int (&b)[3] = a; 这是合法的，b自己是一个引用，b不是数组。b的引用是数组名a.
int& b[3]; 这样b是数组，数组中元素才是引用。这样C++不支持，由于引用不能够做数组中的元素。

缘由内存

主要引用不能够做为数组元素的缘由是它不支持传统意义的复制。编译器

传统意义的复制string

int a = b;
a和b在内存中分别占用，内容一致。
若是
int &a = b;
这种复制，内存中a并不分配新的内存。因此这不是复制

引用的内存分配问题

从C++标准上看，是不会为引用分配内存的，但从汇编的状况看，应该是为引用分配了内存的，只是C++编译器对此做了特殊处理编译

使用引用作函数参数时有哪些特色？

传递引用给函数与传递指针的效果是同样的。这时，被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用，因此在被调函数中对形参变量的操做就是对其相应的目标对象（在主调函数中）的操做。
使用引用传递函数的参数，在内存中并无产生实参的副本，它是直接对实参操做；而使用通常变量传递函数的参数，当发生函数调用时，须要给形参分配存储单元，形参变量是实参变量的副本；若是传递的是对象，还将调用拷贝构造函数。所以，当参数传递的数据较大时，用引用比用通常变量传递参数的效率和所占空间都好。

使用引用做为函数的参数与使用指针做为函数的参数相比有哪些优势？

使用指针做为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果，可是，在被调函数中一样要给形参分配存储单元，且须要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算，这很容易产生错误且程序的阅读性较差；
在主调函数的调用点处，必须用变量的地址做为实参。而引用更容易使用，更清晰。

简要说说引用做为函数返回值的类型的好处

格式及好处

格式：类型标识符 &函数名（形参列表及类型说明）{ //函数体 }
好处：在内存中不产生被返回值的副本；（注意：正是由于这点缘由，因此返回一个局部变量的引用是不可取的。由于随着该局部变量生存期的结束，相应的引用也会失效，产生runtime error!

引用做为函数返回值的注意事项

不能返回局部变量的引用。这条能够参照Effective C++[1]的Item 31。主要缘由是局部变量会在函数返回后被销毁，所以被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。
不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条能够参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种状况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是做为一个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就没法释放，形成memory leak
能够返回类成员的引用，但最好是const。这条原则能够参照Effective C++[1]的Item 30。主要缘由是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值经常与某些其它属性或者对象的状态有关，所以有必要将赋值操做封装在一个业务规则当中。若是其它对象能够得到该属性的很是量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
流操做符重载返回值申明为"引用"的做用：流操做符< <和> >，这两个操做符经常但愿被连续使用，例如：cout << "hello" << endl;　所以这两个操做符的返回值应该是一个仍然支持这两个操做符的流引用。可选的其它方案包括：返回一个流对象和返回一个流对象指针。可是对于返回一个流对象，程序必须从新（拷贝）构造一个新的流对象，也就是说，连续的两个<<操做符其实是针对不一样对象的！这没法让人接受。对于返回一个流指针则不能连续使用<<操做符。所以， 返回一个流对象引用是唯一选择。这个惟一选择很关键，它说明了引用的重要性以及无可替代性，也许这就是C++语言中引入引用这个概念的缘由吧。赋值操做符=。这个操做符象流操做符同样，是能够连续使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操做符的返回值必须是一个左值，以即可以被继续赋值。所以引用成了这个操做符的唯一返回值选择。
**在另外的一些操做符中，却千万不能返回引用：+-*/ 四则运算符**。它们不能返回引用，Effective C++[1]的Item23详细的讨论了这个问题。主要缘由是这四个操做符没有side effect，所以，它们必须构造一个对象做为返回值，可选的方案包括：返回一个对象、返回一个局部变量的引用，返回一个new分配的对象的引用、返回一个静态对象引用。根据前面提到的引用做为返回值的三个规则，第二、3两个方案都被否决了。静态对象的引用又由于((a+b) == (c+d))会永远为true而致使错误。因此可选的只剩下返回一个对象了。？？？还不是太明白

何时须要使用“常引用”？

若是既要利用引用提升程序的效率，又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变，就应使用常引用。常引用声明方式：const 类型标识符 &引用名=目标变量名；

举例1

定义“常引用”后，咱们不能轻易修改“常引用”的值。

举例2

string foo();
void bar (string &s);
// 下面的表达式都将是非法的
bar(foo());// 这里会生成一个const String类型的临时对象，而bar函数的类型为非const类型，因此这个调用时非法的。
bar("hello, world");

缘由在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型的。所以上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。引用型参数应该在能被定义为const的状况下，尽可能定义为const 。