C++中引用和匿名对象的理解和本质剖析

大家对C++的引用应该都不陌生吧，抱着既要知其然，也要知其所以然的态度。下面将按照是什么？怎么用？为什么需要？本质剖析的流程来向大家一一描述。

引用是什么？

引用其实就是给变量起的一个别名，使用这个别名跟使用变量名没有区别。

那什么又是变量名呢？

变量名实质上是一段连续存储空间的别名，是一个标号(门牌号)，编译器通过变量来申请并命名内存空间，程序员可以通过变量的名字可以使用存储空间。

也可以这样理解，变量名是逻辑概念，变量是物理层面，变量含数据类型和数据值，数据类型决定内存的分配，编译器将变量名和变量对应的内存联系起来，使程序员可以通过变量名来操作内存。

引用怎么用？

语法：Type& name = var;

规则：1、普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化

2、引用作为函数参数声明时不进行初始化（后面将通过引用本质来解释原因）

为什么需要引用？

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

引用为java等高级的语言程序员提供了很大便利，其不需要了解C++中的指针，只需要按照以前的习惯来使用就可以。

引用的本质剖析（很重要！！）

1、引用其实是个常量，证明如下

1. int main() 
2. { 
3. int a = 1; 
4. //int& b;   C++编译器提示：错误“b”，必须初始化引用-->说明引用是个常量 
5. int& b = a; 
6. } 

说明： 必须初始化引用–>说明引用是个常量

2、引用其实也是个指针，证明如下

1. struct teacher 
2. { 
3. int age;  //4个字节 
4. teacher& m_techer; 
5. }; 
6.  
7. struct student 
8. { 
9. int age;               //4个字节 
10. short& weight; 
11. }; 
12.  
13. int main() 
14. { 
15. cout说明m_techer的 
16.                                                      引用占4个字节*/ 
17. cout说明weight的引 
18.                                                      用占4个字节*/ 
19. system("pause"); 
20. return 0; 
21. } 

说明：从上面teacher&和short&的两个引用中占用的4个字节（32位系统），可以推断出引用其实是个指针。

根据1、2的结论可以推断出引用其实是个指针常量或者是常量指针，下面进一步证明。

3、引用其实是个指针常量 ，证明如下

1. int main() 
2. { 
3. int a =10; 
4. int m = 22; 
5.  
6. int& b = a; 
7. &b = &m;      /*疑问：  b是引用，引用是个指针，指针赋值为什么还要在取地址符&b 
8.                      （因为编译器在我们使用引用时，自动给引用披上了间接引用的外衣即：*b） 
9.                  编译错误 “=”: 左操作数必须为左值-->引用是个指针常量，不能修改 
10.                    其指针的指向。*/ 
11.  
12. system("pause"); 
13. return 0; 
14. } 

说明：引用是个指针常量。下面会说出C++编译器是怎么在C语言的基础上加入引用机制的。

4、C++编译器在C语言的基础上加入引用机制

说明：

1、声明引用时，C语言将引用声明的是指针常量。（为啥要初始化引用原因）

2、引用使用，C语言隐藏了对常指针自动间接引用，让我们完全不用了解指针

3、初始化引用时，C语言隐藏了对变量的取地址符&操作，让我们感觉是在直接给变量起别名

应用的剖析到此就结束了，下面我们来说说匿名对象吧。

什么是匿名对象

匿名对象可以理解为是一个临时对象，一般系统自动生成的，如你的函数返回一个对象，这个对象在返回时会生成一个临时对象。

匿名对象的生命周期（很重要！！！）

1. class Cat 
2. { 
3. public: 
4.     Cat() 
5.     { 
6.         cout<<"Cat类 无参构造函数"<
7.     } 
8.  
9.     Cat(Cat& obj) 
10.     { 
11.         cout<<"Cat类 拷贝构造函数"<
12.     } 
13.  
14.     ~Cat() 
15.     { 
16.         cout<<"Cat类 析构函数 "<
17.     } 
18.  
19. }; 
20.  
21. void playStage() //一个舞台，展示对象的生命周期 
22. { 
23.     Cat();             /*在执行此代码时，利用无参构造函数生成了一个匿名Cat类对象；执行完此行代码， 
24.                             因为外部没有接此匿名对象的变量，此匿名又被析构了*/ 
25.     Cat cc = Cat();    /*在执行此代码时，利用无参构造函数生成了一个匿名Cat类对象；然后将此匿名变 
26.                             成了cc这个实例对象，此匿名对象没有被析构。*/ 
27.     cout<<"cc 对象好没有被析构"<
28. } 
29.  
30. int main() 
31. { 
32.     playStage(); 
33.     system("pause"); 
34.     return 0; 
35. } 

输出：

Cat类 无参构造函数
Cat类 析构函数
Cat类 无参构造函数
cc 对象好没有被析构
Cat类 析构函数

说明：

1、在执行playStage( )函数中的Cat( )时，生成了一个匿名对象，执行完Cat( )代码后，此匿名对象就此消失。这就是匿名对象的生命周期。

2、在执行playStage( )函数中Cat cc = Cat();时，首先生成了一个匿名对象，因为外部有cc对象在等待被实例化，然后将此匿名对象变为了cc对象，其生命周期就变成了cc对象的生命周期。

总结：

如果生成的匿名对象在外部有对象等待被其实例化，此匿名对象的生命周期就变成了外部对象的生命周期；如果生成的匿名对象在外面没有对象等待被其实例化，此匿名对象将会生成之后，立马被析构。

最后希望能对大家有帮助，沙米才疏学浅，有什么错误请留言指正，谢谢大家。

来源：51CTO