C++ 引用详解C++ 引用

时间:2021-01-29 菜鸟教程人气:0

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;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of i : 5
Value of i reference : 5
Value of d : 11.7
Value of d reference : 11.7

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念：

把引用作为参数

C++ 支持把引用作为参数传给函数，这比传一般的参数更安全。

#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;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

交换前，a 的值： 100
交换前，b 的值： 200
交换后，a 的值： 200
交换后，b 的值： 100

把引用作为返回值

可以从 C++ 函数中返回引用，就像返回其他数据类型一样。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;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

改变前的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 12.6
vals[2] = 33.1
vals[3] = 24.1
vals[4] = 50
改变后的值
vals[0] = 10.1
vals[1] = 20.23
vals[2] = 33.1
vals[3] = 70.8
vals[4] = 50

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
}

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