C++中的引用

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收录于专栏【C++】

接下来就要开始进行C++的学习路线了，听说这块的内容稍微难一些，不过我相信只要自己好好学习，态度端正的话总能把着块的内容学好学扎实的。一起加油啦各位！！！
让我们先从C

什么是引用

引用这个概念听起来吓人，给人一种很难懂难过的一种感觉，但是没什么好害怕的。引用其实就是给我们的变量起了个小名而已，作用就是给变量起别名，并不是创建一块新的内存空间。
结构：数据类型 &别名 = 原名。
引用并不是新开辟了一块空间，只不过是给这个变量起另外一个名字，我们可以通过这个名字来操控这个变量所指向的那块空间。
我们直接来举个例子就好理解了：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	return 0;
}

来看看a和b的地址相不相同，请看：
在这里插入图片描述

我们发现a和b的地址完全相同。
在这里插入图片描述

引用的注意事项

引用的类型必须是与实体类型保持一致。
引用必须初始化。
引用在初始化就后不可以改变。

还是来举个例子：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c;这种写法是错误的，因为引用必须进行初始化
	int& c = a;//引用一但初始化，就不可以更改
	c = b;//这是赋值操作，并不是更改利用,这句话的意思是把20赋值给c所指向的那块内存，
	//由于c是a的引用，所以a的内容也会跟着一起改变
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	cout << "c=" << c << endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

引用做函数参数

我们在学习之前C语言的函数参数时，有两种函数参数传递的方式：一种是值传递，另外一种就是址传递。
现在，我们来学习第三种函数参数的传递方式：引用传递。其实，在C++中，所谓引用传递是指在调用函数时将实际参数的地址传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。

#include<iostream>
using namespace std;

void swap(int& a, int& b)
{
	int tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	swap(a, b);
	cout << "a= " << a << endl;
	cout << "b= " << b << endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述

引用做函数返回值

引用做函数参数这里主要由两个点：
1.不要返回局部变量的引用。
2.函数的调用可以作为左值。
我们先来看第一种：不要返回局部变量的引用。

//不要返回局部变量的引用
#include<iostream>
using namespace std;

int& test1()
{
	int a = 10;
	return a;
}

int main()
{
	int& ret = test1();
	cout << "ret= " << ret << endl;
	return 0;
}

在这里插入图片描述
我们知道，局部变量存储在栈区中，一旦出了作用域就会被销毁。
因为a的内存已经释放了，此时我们如果再去访问a的内存就已经是非法操作了。所以说，局部变量存放在栈区中，不要返回局部变量的引用。
现在我们来看第二点：函数的调用可以作为左值。
在这之前，我们要知道static关键字的用法，static修饰的局部变量会变为静态变量，而静态变量会存放在全局区，会提高生命周期。而放在全局区中的的数据在程序结束后是由系统释放的。
请看：

//返回静态变量引用
#include<iostream>
using namespace std;

int& test2()
{
	static int a = 10;
	return a;
}
int main()
{
	int& ret2 = test2();
	cout << "ret2 = " << ret2 << endl;
	return 0;
}

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函数的调用可以作为左值

//函数的调用可以作为左值
#include<iostream>
using namespace std;

int& test2()
{
	static int a = 10;
	return a;
}

int main()
{
	int& ret2 = test2();
	cout << "ret2 = " << ret2 << endl;
	test2() = 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 << "ret2 = " << ret2 << endl;
	return 0;
}

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引用的本质

接下来我们来探索引用的本质。
本质：引用的本质其实就是一个指针常量。
指针常量就是这个指针的指向不可以进行更改，但是指针指向的内容是可以进行更改的。
所以也就有了引用一旦初始化后，就不可以进行改变，这里的不可进行改变指的就是指针的指向不可以进行改变。
请看代码举例：

//引用的本质
#include<iostream>
using namespace std;

void fun(int& ret)
{
	ret = 200;
	//由于ret是引用，所以会自动转换为*ret=200
}

int main()
{
	int a = 10;

	int& ret = a;
	//自动转换为int* const ref = &a;
	//指针常量就是指针的指向不可以进行更改，这也就是为什么引用一旦进行初始化就不可以进行过更改

	ret = 20;//内部发现ret是引用，内部会自动转换为*ret=20

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "ret = " << ret << endl;

	fun(a);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "ret = " << ret << endl;

	return 0;
}