C++ 引用

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

int main() {

	int a = 10;
	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、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（这是因为引用本质上是一个指针常量，不可以改变指向）

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c; //错误，引用必须初始化
	int &c = a; //一旦初始化后，就不可以更改
	c = b; //这是赋值操作，不是更改引用

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

	system("pause");

	return 0;
}

 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

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

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

//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);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	mySwap02(&a, &b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	mySwap03(a, b); // 引用传递
	cout << "a:" << a << " 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

 4、引用做函数的返回值

        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

//返回局部变量引用
int& test01() {
	int a = 10; //局部变量
	return a;
}

//返回静态变量引用
int& test02() {
	static int a = 20; // 静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后由系统释放
	return a;
}

int main() {

	//不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第一次结果正确，是因为编译器做了保留
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第二次结果错误，其实局部变量a的内存已经释放

	//如果函数做左值，那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000; // test02()本质其实是a的引用，也就是a,因此可以给a赋值

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

	system("pause");

	return 0;
}

 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.

        编译器会将 int& ref = a;  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   

//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

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

//引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
	//v += 10;
	cout << v << endl;
}

int main() {

	//int& ref = 10;  引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误
	//加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp;
	const int& ref = 10;

	//ref = 100;  //加入const后不可以修改变量
	cout << ref << endl;

	//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");

	return 0;
}