C++引用专题总结

1引用（普通引用）

引用是C++对C语言的一次扩展。在讲引用之前，我们先回顾一下变量的定义：
变量名其实一个一段连续内存的名称，相当于一个标号（公寓中房子的户主名，我们可以通过户主的名字来找到户主的地址。程序中通过变量来申请并命名内存空间 ，通过变量的名字可以使用存储空间。
那么一个地址当中只能拥有一个别名吗？或者一个房屋的户口本上的户主只能有一个吗？在C++中引入 引用 的概念，可以对一段内存取多个别人进行操作。比如要对房屋进行倒卖，可以通过户主上的张先生，也可以通过她的老婆张女士（只要两人名字有在户口本上）。

1 引用概念

1. 在C++中新增加了引用的概念。
2. 引用可以看作一个 已定义变量 的别名
3. 引用的语法：Type& name = var;
4. 引用做函数参数那？（引用作为函数参数声明时不进行初始化）

#include 
using namespace std;
int main()
{

		int a = 10;		// c编译器分配4个字节内存 ==> a内存空间的别名
		int &b = a;		// b就是a的别名
		a = 11;			// 直接赋值
		int *p = &a;
		*p = 12;
		cout << "a = "<< a<< endl;
		b = 14;
		cout << "a = " << a << endl;
	return 0;
}

输出结果：

从结果上，对变量的引用修改直接修改了变量的值，这一点和指针的行为很像，其实引用就是编译器在后台做了指针的操作。

引用是C++的概念

属于C++编译器对C的扩展，那么可以在C编译器中通过编译吗？
问题：C中可以编译通过吗===>结果当然是不行的！！！

引用做函数参数

• 普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化。
• 引用作为函数参数声明时不进行初始化。

引用的意义

1. 引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针
2. 引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

void swap(int *a,int *b)
{   
	int box;
	box = *b;
	*b = *a;
	*a = box;
	return;
}

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

比如以上的两个交换函数，引用的比使用指针具有更好的可读性。

引用本质思考

引用在某些场合可以替代指针，那么C++编译器在背后做了什么工作了？ 普通引用有自己的空间吗？

• 引用在C++中的内部实现是一个常指针 Type& name Type* const name
• C++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同。
• 从使用的角度，引用会让人误会其只是一个别名，没有自己的存储空间。这是C++为了实用性而做出的细节隐藏

接的对比指针和引用的区别：
指针间接赋值的三个步骤：

1. 定义两个变量 （一个实参一个形参。
2. 建立关联 实参取地址传给形参。
3. *p形参去间接的修改实参的值 。

• 在实现上，只不过是把： 间接赋值成立的三个条件的后两步和二为一当实参传给形参引用的时候，只不过是c++编译器帮我们程序员手工取了一个实参地址，传给了形参引用（常量指针）
• 们使用引用语法的时，我们不去关心编译器引用是怎么做的当我们分析奇怪的语法现象的时，我们才去考虑c++编译器是怎么做的

函数返回值是引用(引用当左值)

C++引用使用时的难点：当函数返回值为引用时，若返回栈变量不能成为其它引用的初始值，不能作为左值使用。若返回静态变量或全局变量，可以成为其他引用的初始值即可作为右值使用，也可作为左值使用。

#include 
using namespace std;
int testFunction1()
{
	int a;
	a = 10;
	return a;
}

//基础类型a返回的时候，也会有一个副本
int& testFunction2()
{
	int a;
	a = 10;
	return a;
}
int main()
{
	int a1 = testFunction1();
	int a2 = testFunction2();
	int &a3= testFunction2();
	
	cout << "a1 = " << a1 << endl;
	cout << "a2 = " << a2 << endl;
	cout << "a3 = " << a3 << endl;
	return 0;
}

输出结果：

testFunction1()返回一个值字面量10 返回给a 所以a1 = 10；很好理解。testFunction2()；返回一个引用，这个引用是一个地址，现在输出的结果就在于你使用什么去接这个值如果你使用一个变量去接这个引用的值的话。C++编译器和复制一个副本就是引用内部的值出去。所以a2接到的值也是10。但是如果使用引用来接的话，a3接到就是地址就是地址，在函数结束后，改地址中的内容被析构。所以为乱码。

#include 
using namespace std;
int testFunction1()
{
	static int a;
	a = 10;
	return a;
}

//基础类型a返回的时候，也会有一个副本
int& testFunction2()
{
	static int a;
	a = 10;
	return a;
}
int main()
{
	int a1 = testFunction1();
	int a2 = testFunction2();
	int &a3= testFunction2();
	
	cout << "a1 = " << a1 << endl;
	cout << "a2 = " << a2 << endl;
	cout << "a3 = " << a3 << endl;
	return 0;
}

若返回静态变量或全局变量，可以成为其他引用的初始值即可作为右值使用，也可作为左值使用。

指针引用

#include "iostream"
using namespace std;

struct Teacher
{
	char name[64];
	int age;
};

//指针的引用而已
int getTe(Teacher*  &myp)
{
	myp = (Teacher *)malloc(sizeof(Teacher));
	myp->age = 34;

	return 0;
}

void main()
{
	Teacher *p = NULL;
	getTe(p);
	printf("age:%d \n", p->age);
	system("pause");
}

常引用

在C++中可以声明const引用 ：const Type& name = var；const引用让变量拥有只读属性。换句话说你不可能通过name 来修改 var。相当于夫妻结婚做好了房屋婚前财产登记，尽管夫妻可以住在一间房子，但是这个房子的买卖的权利只有真正的主人可以做到。
常引用初始化的两种情况：

• 用变量 初始化 常量引用 int x = 20; const int& y = x;
• 用常量 初始化 常量引用 const int &m = 10; 这个肯定有人问为什么这个代码的右值是一个字面量了。字面量是不存在内存空间，而引用的定义是一块内存空间的别名。当使用常量（字面量）对const引用进行初始化时，C++编译器会为常量值分配空间，并将引用名作为这段空间的别名

const引用结论

1）Const & int e 相当于 const int * const e
2）普通引用 相当于 int *const e1
3）当使用常量（字面量）对const引用进行初始化时，C++编译器会为常量值分配空间，并将引用名作为这段空间的别名
4）使用字面量对const引用初始化后，将生成一个只读变量