C++引用的詳細解釋

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一、C++ 引用

變量名，本身是一段內存的引用,即別名(alias)。此處引入的引用，是為己有變量起一個別名。

聲明如下

int main()
{
	int a;
	int &b = a;
}

1.規則

1.引用沒有定義，是一種關系型聲明。聲明它和原有某一變量的關系。類型與原有類型保持一致，且不分配內存。與被引用的變量有相同的地址。

2.聲明的時候必須初始化，一經聲明，不可變更。

3.可對引用，再次引用。多次引用的結果，是某一個變量具有多個別名。

4.&符號前面有數據類型時，是引用。其他均為取地址。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a,b;
	int &r = a;
	int &r = b; //錯誤，不可更改原有的引用關系
	float &rr = b; //錯誤，引用類型不匹配
	cout<<&a<<&r<<endl; //變量與引用具有相同的地址。
	int &ra = r; //可對引用更次引用，表示 a 變量有兩個別名，分別是 r 和 ra
}

輸出結果

2.應用

1.值作函數參數

void swap(int a, int b); //無法實現兩數據的交換
void swap(int *p, int *q); //開辟瞭兩個指針空間實現交換

2.引用作函數參數

#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &a, int &b){
	int tmp;
	tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}
int main(){
	int a = 3,b = 5;
	cout<<"a = "<<a<<"b = "<<b<<endl;
	swap(a,b);
	cout<<"a = "<<a<<"b = "<<b<<endl;
	return 0;
}

輸出結果

c++中引入引用後，可以用引用解決的問題。避免用指針來解決。

3.引用提高

引用的本質是指針，C++對裸露的內存地址(指針)作瞭一次包裝。又取得指針的優良特性。所以再對引用取地址，建立引用的指針沒有意義

1.可以定義指針的引用，但不能定義引用的引用。

int a;
int* p = &a;
int*& rp = p; // ok
int& r = a;
int&& rr = r;//error

例子：

#include <iostream>
using namespace std;
void swap(char *pa,char *pb)
{
	char *t;
	t=pa;
	pa=pb;
	pb=t;
}
void swap2(char **pa,char **pb)
{
	char *t;
	t=*pa;
	*pa=*pb;
	*pb=t;
}
void swap3(char *&pa,char *&pb)//指針的引用
{
	char *t;
	t=pa;
	pa=pb;
	pb=t;
}
int main()
{
	char *pa="china";
	char *pb="america";
	cout<<"pa"<<pa<<endl;
	cout<<"pb"<<pb<<endl;
	//swap(pa,pb);
	//swap2(&pa,&pb);
	swap3(pa,pb);
	cout<<"pa"<<pa<<endl;
	cout<<"pb"<<pb<<endl;
	return 0;
}

輸出結果

2.可以定義指針的指針，不能定義引用的指針。

int a;
int* p = &a;
int** pp = &p; // ok
int& r = a;
int&* pr = &r; // error

3.可以定義指針數組，但不能定義引用數組，可以定義數組引用。

int a, b, c;
int* parr[] = {&a, &b, &c}; // ok
int& rarr[] = {a, b, c}; // error
int arr[] = {1, 2, 3};
int (&rarr)[3] = arr; // ok

4.常引用

const 引用有較多使用。它可以防止對象的值被隨意修改。因而具有一些特性。

(1)const 對象的引用必須是 const 的，將普通引用綁定到 const 對象是不合法的。

這個原因比較簡單。既然對象是 const 的，表示不能被修改，引用當然也不能修改，必須使用 const 引用。實際上，const int a=1; int &b=a;這種寫法是不合法的，編譯不過。

(2)const 引用可使用相關類型的對象(常量,非同類型的變量或表達式)初始化。

這個是const 引用與普通引用最大的區別。const int &a=2;是合法的。double x=3.14; const int&b=x;也是合法的。

4.常引用原理

const 引用的目的是，禁止通過修改引用值來改變被引用的對象。const 引用的初始化特性較為微妙，可通過如下代碼說明

double val = 3.14;
const int &ref = val; // int const & int & const ??
double & ref2 = val;
cout<<ref<<" "<<ref2<<endl;
val = 4.14;
cout<<ref<<" "<<ref2<<endl;

上述輸出結果為 3 3.14 和 3 4.14。因為 ref 是 const 的，在初始化的過程中已經給定值，不允許修改。而被引用的對象是 val，是非 const 的，所以 val 的修改並未影響 ref 的值，而 ref2 的值發生瞭相應的改變。

那麼，為什麼非 const 的引用不能使用相關類型初始化呢？實際上，const 引用使用相關類型對象初始化時發生瞭如下過程：

int temp = val;
const int &ref = temp;

如果 ref 不是 const 的，那麼改變 ref 值，修改的是 temp，而不是 val。期望對 ref 的賦值會修改 val 的程序員會發現 val 實際並未修改。

int i=5;
const int & ref = i+5;
//此時產生瞭與表達式等值的無名的臨時變量，
//此時的引用是對無名的臨時變量的引用。故不能更改。
cout<<ref<<endl;

5.const的好處

1，使用 const 可以避免無意修改數據的編程錯誤。

2，使用 const 可以處理 const 和非 const 實參。否則將隻能接受非 const 數據。

3，使用 const 引用，可使函數能夠正確的生成並使用臨時變量（如果實參與引用參數不匹配，就會生成臨時變量）

6.引用的本質淺析

1.大小與不可再引用

struct TypeP
{
	char *p;
};
struct TypeC
{
	char c;
};
struct TypeR
{
	char& r; //把引用單列出來，不與具體的對象發生關系
};
int main()
{
	printf("%d %d %d\n",sizeof(TypeP),sizeof(TypeC),sizeof(TypeR));
	return 0;
}

輸出結果

結論：引用的本質是，是對常指針 type * const p 的再次包裝。

1、const int *pi                                   指向常量的指針。
2、int * const pi                                  指針本身是一個常量，稱為“指針常量”、“常指針”。
3、const int * const pi                       指向常量的指針常量。

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

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