C++学习笔记——引用

发表于2020-11-25更新于2022-06-05字数统计1.3k阅读时长10分

引用作为c++的一个重要功能，起到了不可忽视的作用，那么，就让我们一起来看看吧！

1 引用的基本使用

  • 作用：给变量起别名
  • 语法：数据类型 &别名 = 原名
  • 注意：引用的数据类型要和原类型一样

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#include<iostream>

using namespace std;


int  main() {

	int a = 10;
	//创建引用
	int &b = a;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	b = 100;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

2 引用的注意事项

  • 引用必须初始化
  • 引用在初始化后，不可以改变

原理图：
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int  main() {
	int a = 10;

	//1、引用必须初始化
	int &b=a;//错误，必须要初始化

	//2、引用在初始化后，不可以改变
	int c = 20;
	b = c;//赋值操作，而不是更改引用,即这里只是把b指向的内置赋值成20

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

3 引用做函数参数

  • 作业：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参
  • 优点：可以简化指针修改实参

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//交换函数
//1、值传递
void mySwap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	//cout << "mySwap01 a = " << a << endl;
	//cout << "mySwap01 b = " << b << endl;
}
//2、地址传递
void mySwap02(int *a, int *b) {
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;

}
//3、引用传递
void mySwap03(int &a, int &b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int  main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	//mySwap01(a, b);//值传递，实参不会改变
	mySwap02(&a, &b);//地址传递，实参会改变
	mySwap03(a, b);//地址传递，实参会改变
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

总结：通过引用参数产生的效果同地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

4 引用做函数返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的

注意：不要返回局部变量的引用
用法：函数调用作为左值

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//引用做函数的返回值
//1、不要返回局部变量的引用
int& test01() {
	int a = 10;//局部变量存放在四区中的栈区
	return a;
}

//2、函数的调用可以作为左值
int& test02() {
	static int a = 10;//静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后由系统释放
	return a;
}


int  main() {

	int &ref = test01();

	//cout << "ref = " << ref << endl;//第一次结果正确，是因为编译器做了保留
	//cout << "ref = " << ref << endl;//第二次结果错误，是因a的内存已经释放

	int &ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	test02() = 1000;//如果函数的返回值是引用，这个函数调用可以作为左值
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;


	//这个就不是变量的引用了，这里相对于直接在新的内存copy函数的返回值
	int ref3 = test02();
	cout << "ref3 = " << ref3 << endl;
	cout << "ref3 = " << ref3 << endl;
	test02() = 999;
	cout << "ref3 = " << ref3 << endl;
	cout << "ref3 = " << ref3 << endl;
	cout << "ref3 = " << ref3 << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

5 引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量，即指针的指向不可以修改，指针指向的值是可以修改的

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//发现是引用，转换为int* const ref = &a;
void func(int &ref) {
	ref = 100;//ref是引用，转换为*ref = 100;
}

int  main() {

	int a = 10;

	//自动转化为int *const ref = &a;指针常量是指针的指向不可以改，也说明为什么引用不可更改
	int &ref = a;
	ref = 20; //内部发现ref是引用1，自动帮我们转换为：*ref = 20;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "ref = " << ref << endl;

	func(a);

	system("pause");
	return 0;
}

原理图：
在这里插入图片描述

结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

6 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

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//打印数据
void showValue(const int &val) {//加上const就不能修改了
	//val = 1000;
	cout << "val = " << val << endl;
}

int  main() {
	//常量引用
	//使用场景：用来修饰形参，防止误操作
	//int a=10;
	//int &ref = 10;//错误，引用必须引一块合法的内存空间，可以是栈区，也可以是堆区，所以这里字面量是不可以的
	const int &ref = 10;//加上const之后，编译器将代码修改为 int temp = 10; const int &ref = temp;
	//ref = 20;//加入const之后变为只读，不可以修改

	int a = 100;
	showValue(a);
	cout << "a = " << a << endl;


	system("pause");
	return 0;
}