C++引用(1) - 基本介绍

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发布时间：2019-05-25

本文共 2834 字，大约阅读时间需要 9 分钟。

1.基本概念

当一个变量声明为引用时，它就成为了一个名称可以改变的已存在变量了。可以使用"&"来声明一个变量为引用类型。

#include
    
     using namespace std;int main(){  int x = 10;  //ref是x的引用  int& ref = x;  //x的值变成了20  ref = 20;  cout << "x = " << x << endl ;  //x的值现在变成了30  x = 30;  cout << "ref = " << ref << endl ;  return 0;}

输出：

x = 20

ref = 30

下面是一个使用引用来进行值交换的例子。

#include
    
     using namespace std;void swap (int& first, int& second){    int temp = first;    first = second;    second = temp;}int main(){    int a = 2, b = 3;    swap( a, b );    cout << a << " " << b;    return 0;}

输出：

3 2

2.引用vs指针

引用与指针都可以用来在其它函数中修改某个函数中的局部变量。也都可以做为函数参数来传递很大的对象，或者做为函数返回值，以此避免拷贝开销，提高效率。

除去上面所述的相似点，它们之间有下面的这些不同点。

引用的功能没有指针那么强大：

1) 一旦引用被创建，就不能用它来再引用其它对象；引用不能被重置。而指针是可以的。

2) 引用不能为空NULL。而指针通常被赋值为NULL来显示不指向任何对象。

3) 引用在声明的时候就必须初始化。而指针并没有这种限制。

基于上面的限制，C++中的引用无法用来实现类似链表，树等数据结构。在Java中，引用没有上面的这些限制，可以用来实现任意的数据结构。引用在Java中功能更强大，也是Java无需支持指针的主要原因。

使用引用更加安全，容易：

1) 更安全: 因为引用必须被初始化，"wild引用"不可能像"wild指针"一样存在。但是，仍然可能会碰到引用所指向的是一个无效的对象(见下面的例子5和6)

2) 更容易: 引用无需使用解引用操作符来获取其值。它可以像正常变量一样来使用。'&'运算符只是在声明引用的时候需要。另外，一个对象引用中的成员可以使用点操作符'.'来访问，不像指针一样需要箭头操作符'->'来访问。

综上所述，只有很少的地方不能用指针，例如拷贝构造函数。在拷贝构造函数中必须使用引用来传递参数。类似地，在重载一些运算符的时候，也必须使用引用。

为了更好的理解引用与指针，参考下面的这些例子。

2.1例子1

#include
    
     int &fun(){    static int x = 10;    return x;}int main(){    fun() = 30;    std::cout << fun();    return 0;}

输出：

2.2例子2

#include
    
     int fun(int &x){    return x;}int main(){    std::cout << fun(10);    return 0;}

编译错误。

visual studio 2015提示如下：

“int fun(int &)”: 无法将参数 1 从“int”转换为“int &”。

修改为下面代码后，可以正常编译运行。

int x=10;

std::cout << fun(x);

输出：

2.3例子3

#include
    
     void swap(char * &str1, char * &str2){  char *temp = str1;  str1 = str2;  str2 = temp;}int main(){  char *str1 = "the Los Angeles Lakers";  char *str2 = "the Chicago Bulls";  swap(str1, str2);  std::cout<<"str1 is "<
     
      <

输出：

str1 is the Chicago Bulls

str2 is the Los Angeles Lakers

2.4例子4

#include
    
     int main(){  int x = 10;  int *ptr = &x;  int &*ptr1 = ptr;}

编译错误:

1.“ptr1”: 指向引用的指针非法

2.“初始化”: 无法从“int *”转换为“int **”

2.5例子5

#include
    
     using namespace std;int main(){  int *ptr = NULL;  int &ref = *ptr;  cout << ref;}

编译可以通过，但是运行的时候发生了异常。引用ref访问了一个无效的地址 0x00000000.

visual studio 2015调试时抛出异常："无法读取内存"。

2.6例子6

#include
    
     using namespace std;int &fun(){    int x = 10;    return x;}int main(){    fun() = 30;    cout << fun();    return 0;}

输出：

将这个例子修改为下面代码：

#include 
    
     #include 
     
      int& fun(){    int x = 10;    printf("x addr: 0x%p\n", &x);    return x;}int main(){    int& y = fun();    printf("y addr: 0x%p\n", &y);    int* p = &y;    *p = 22;    printf("p addr: 0x%p\n", &p);    std::cout << fun();    getchar();    return 0;}

则输出：

x addr: 0x003DFDE0 //栈地址

y addr: 0x003DFDE0

p addr: 0x003DFEC4 //栈地址

x addr: 0x003DFDE0

10 //为何是10????与编译器相关。也可能是一个随机值。

转载地址：http://ameji.baihongyu.com/

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