C++引用原理剖析

在理解引用概念前，先回顾一下变量名。

变量名实质就是一段连续存储空间的别名（内部有自己的编号），是一个标号（门牌号），程序需要通过变量来申请并命名内存空间（编译器建立与内存地址的联系）？

那么问题来了，一段连续的内存空间只能取一个别名吗？显然不是，引用的概念诞生了。

在C++中新增了引用的概念，引用是一个已定义变量的别名。其语法是  Type& name = var; 例如：

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。。。

思考1：如何使用引用？引用的价值如何体现？

引用做函数参数，回想经典的交换两个变量的值，形参和指针做函数参数传递的效果。地址传递和值传递的区别，引用不就是地址的别名吗？这样就可以有效的解决这个问题了。

引用做函数参数时需要区别普通引用。普通引用声明时必须要初始化。而引用做函数参数不需要初始化。从例子中来理解为什么可以这样。

struct Teacher

{        charname[64];

         intage ;

};

void printfT(Teacher *pT)

{         cout<age<

}

void printfT2(Teacher &pT)

{         //cout<

         pT.age= 33;

}

void printfT3(Teacher pT)

{

         cout<

         pT.age= 45; //只会修改pT变量 ,不会修改t1变量

}

void main()

{       Teachert1;

         t1.age= 35;

         printfT(&t1);

         printfT2(t1);//pT是t1的别名

         printf("t1.age:%d\n", t1.age); //33

         printfT3(t1);// pT是形参 ,t1 copy一份数据给pT     //---> pT = t1

         printf("t1.age:%d\n", t1.age); //35

         cout<<"hello..."<

         system("pause");

         return;

}

ok，我们知道了如何使用引用了，那么引用的意义和价值又是什么呢？我们继续讨论。

引用的意义：既然引用作为其他变量的别名而存在，那么在很多场合是不是可以代替指针呢，因而也具有更好的可读性和实用性。这就是引用存在的意义。

引用看起来非常简单易理解，不就是给一个变量重新取一个名字吗？需要使用变量的时候就派它代替源变量去处理，并具有一样的处理权利。引用给程序员带来了非常便捷的处理方式，那么C++编译器又是如何提供这种处理机制呢？下面我们进入到引用的本质探讨。

2. 引用的本质思考

    int a = 10;

    int &b =a;     //b是a的别名，请问c++编译器后面做了什么工作？

    printf("sizeof(b)%d\n", sizeof(b)); 普通引用有自己的空间吗？

（深入理解的关键）引用在C++中内部实现是一个常指针。Type& name    <-->     Type*const name

这么做事为了实用性做出的细节隐藏

void func（int &a）          void func( int *const a)

 { a=5;                                    {  *a =5;

}                                                  }

请试着思考：对比间接赋值成立的三个条件：

1. 定义两个变量（一个实参，一个形参）

2. 建立关联，实参去地址传递给形参

3. *p形参去间接修改实参的值。

在引用的实现上，将后两步合为一步完成，不需要通过去地址去修改实参的值。传递过来的就是实参地址，直接通过别名修改即可。

似乎现在已经对引用有了更深刻的理解，接下来我们进入到一个新的认识高度：常引用

常引用就是const修饰的引用

请思考  cost int &a = b PK const int &a = 10;

这就是常引用初始化的两种形式：左边用变量，右边用常量。

左边是常见的方式应该很好理解，右边请思考去掉关键字const会怎样？即 int &a=10; 显然是不行的，引用是对变量去别名，字面常量10 是没有内存空间的，不能做引用。但是加长const之后，编译器就会为常量分配内存空间，并将引用名作为该内存空间的别名。最后总结常引用使得变量具有只读属性（可以通过指针修改）引用无法修改（别名）。

至此，引用的基本类型已经分析结束。