C++中使用引用避免内存复制

C++中使用引用避免内存复制

引用让您能够访问相应变量所在的内存单元，这使得编写函数时引用很有用。典型的函数声明类似于下面这样：

ReturnType DoSomething(Type parameter);

调用函数 DoSomething() 的代码类似于下面这样：

ReturnType Result = DoSomething(argument); // function call

上述代码导致将 argument 的值复制给 Parameter，再被函数 DoSomething() 使用。如果 argument 占用了大量内存，这个复制步骤的开销将很大。同样，当 DoSomething() 返回值时，这个值被复制给 Result。如果能避免这些复制步骤，让函数直接使用调用者栈中的数据就太好了。为此，可使用引用。
可避免复制步骤的函数版本类似于下面这样：

ReturnType DoSomething(Type& parameter); // note the reference&

调用该函数的代码类似于下面这样：

ReturnType Result = DoSomething(argument);

由于 argument 是按引用传递的， Parameter 不再是 argument 的拷贝，而是它的别名。另外，接受引用参数的函数可使用这些参数返回值，如下面示例程序所示：

#include 
using namespace std;

void GetSquare(int& number)
{
    number *= number;
}

int main()
{
    cout << "Enter a number you wish to square: ";
    int number = 0;
    cin >> number;

    GetSquare(number);
    cout << "Square is: " << number << endl;

    return 0;
}

输出：

Enter a number you wish to square: 5
Square is: 25

分析：

计算平方的函数位于第 3～6 行。它通过引用参数接受一个要计算其平方的数字，并通过该参数返回结果。如果忘记将参数 number 声明为引用（ &）， 结果将无法返回到调用函数 main()， 因为 GetSquare() 将使用 number 的本地拷贝执行运算， 而函数结束时该拷贝将被销毁。通过使用引用， 可确保 GetSquare() 对 main() 中定义的 number 所在的内存单元进行操作。这样，函数 GetSquare() 执行完毕后，也可以在 main() 中使用运算结果。
在这个示例中，修改了输入参数。如果要保留这两个值—传入的数字及其平方，可让函数接受两个参数：一个包含输入；另一个提供平方值。

该文章会更新，欢迎大家批评指正。

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