C++ 引用

2 引用

2.1 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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


int main()
{

	// 引用基本语法
	// 数据类型 &别名 = 原名

	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;
}

2.2 引用注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	int a = 10;
	

	// 1、引用必须初始化
	// int& b; // 错误，必须初始化
	int &b = a;

	// 2、引用在初始化后，不可以修改
	int c = 20;

	b = c; // 赋值操作，而不是更改引用 

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

	system("pause");

	return 0;
}

2.3 引用做函数参数

作用：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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 交换函数

// 1、值传递
void mySwap01(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	//cout << "swap01 a = " << a << endl;
	//cout << "swap01 b = " << b << endl;
}

// 2、地址传递
void mySwap02(int* a, int* b)
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;

	//cout << "swap02 a = " << *a << endl;
	//cout << "swap02 b = " << *b << endl;
}

// 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，形参不会修饰实参
	// mySwap02(&a, &b); // 地址传递，形参会修饰实参

	mySwap03(a, b); // 引用传递，形参会修饰实参


	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按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

2.4 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：不要返回局部变量引用

用法：函数调用作为左值

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


// 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系统释放掉
	return a;
}

int main()
{
	//int & ref = test01();

	//cout << " ref = " << ref << endl; // (X86)第一次结果正确，是因为编译器做了保留
	//cout << " ref = " << ref << endl; // (X86)第二次结果错误，因为 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，这个函数调用可以做为左值 

	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

2.5 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.

讲解示例：

//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;
    
    //自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，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，自动帮我们转换为: *ref = 20;
    
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;
    
	func(a);
	return 0;
}

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

2.6 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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 打印数据函数
void showValue(const int& val)
{
	// 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;

	// 加上 const 之后，编译器将代码修改  int temp = 10; const int& ref = temp
	// const int& ref = 10; // 引用必须引一块合法的内存空间
	// 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;
}