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c++ 引用

引用变量是一个别名,也就是说,它是某个已存在变量的另一个名字。

一旦把引用初始化为某个变量,就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量

C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆,它们之间有三个主要的不同:

  • 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
  • 一旦引用被初始化为一个对象,就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。
  • 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化。

C++ 中创建引用

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签,您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。

因此,您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。例如:

int i = 17;

我们可以为 i 声明引用变量,如下所示:

int&  r = i;
double& s = d;

在这些声明中,& 读作引用。因此,第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用",第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。

下面的实例使用了 int 和 double 引用:

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()
{
   // 声明简单的变量
   int    i;
   double d;

   // 声明引用变量
   int&    r = i;
   double& s = d;

   i = 5;
   cout << "Value of i : " << i << endl;
   cout << "Value of i reference : " << r  << endl;

   d = 11.7;
   cout << "Value of d : " << d << endl;
   cout << "Value of d reference : " << s  << endl;

   return 0;
}

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。

把引用作为参数

我们已经讨论了如何使用指针来实现引用调用函数。下面的实例使用了引用来实现引用调用函数。

#include <iostream>
using namespace std;

// 函数声明
void swap(int& x, int& y);

int main ()
{
   // 局部变量声明
   int a = 100;
   int b = 200;

   cout << "交换前,a 的值:" << a << endl;
   cout << "交换前,b 的值:" << b << endl;

   /* 调用函数来交换值 */
   swap(a, b);

   cout << "交换后,a 的值:" << a << endl;
   cout << "交换后,b 的值:" << b << endl;

   return 0;
}

// 函数定义
void swap(int& x, int& y)
{
   int temp;
   temp = x; /* 保存地址 x 的值 */
   x = y;    /* 把 y 赋值给 x */
   y = temp; /* 把 x 赋值给 y  */

   return;
}

把引用作为返回值

通过使用引用来替代指针,会使 C++ 程序更容易阅读和维护。C++ 函数可以返回一个引用,方式与返回一个指针类似。

当函数返回一个引用时,则返回一个指向返回值的隐式指针。这样,函数就可以放在赋值语句的左边。

例如,请看下面这个简单的程序:

#include <iostream>

using namespace std;

double vals[] = {10.1, 12.6, 33.1, 24.1, 50.0};

double& setValues( int i )
{
  return vals[i];   // 返回第 i 个元素的引用
}

// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
{

   cout << "改变前的值" << endl;
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "vals[" << i << "] = ";
       cout << vals[i] << endl;
   }

   setValues(1) = 20.23; // 改变第 2 个元素
   setValues(3) = 70.8;  // 改变第 4 个元素

   cout << "改变后的值" << endl;
   for ( int i = 0; i < 5; i++ )
   {
       cout << "vals[" << i << "] = ";
       cout << vals[i] << endl;
   }
   return 0;
}

当返回一个引用时,要注意被引用的对象不能超出作用域。

所以返回一个对局部变量的引用是不合法的,但是,可以返回一个对静态变量的引用。

int& func() {
   int q;
   //! return q; // 在编译时发生错误
   static int x;
   return x;     // 安全,x 在函数作用域外依然是有效的
}