C/C++ - Auto & Reference

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  • 当使用auto​​关键字声明变量时,C++编译器会根据变量的初始化表达式推断出变量的类型。

    1. 自动类型推断:auto​​关键字用于自动推断变量的类型,使得变量的类型可以根据初始化表达式进行推导。

    2. 初始化表达式:在使用auto​​声明变量时,必须提供初始化表达式,以便编译器能够推断变量的类型。

    3. 推断规则:编译器根据初始化表达式的类型来推断变量的类型。推断的结果可以是基本类型、自定义类型、指针类型等。

    4. 类型一致性:编译器会确保自动推断的类型与初始化表达式的类型一致,以保证类型安全。

    5. 引用类型推断:当使用auto​​声明引用变量时,编译器会推断出引用的类型,并创建对应的引用。

      #include 
      
      int main()
      {
      	//类型推断
      	auto a = 1;					//int
      	auto b = 'A';				//char
      	auto c = 3.14f;				//float
      	auto d = "Hello World";		//const char*
      	auto e = &a;                //int*
      
      	//编译正确
      	int f = 3.14;
      
      	//编译错误
      	//int g{3.14};
      
      	//类型回溯
      	const std::type_info& TypeName = typeid(e);
      	std::cout << TypeName.name() << std::endl;
      
      
      	return 0;
      }
      

Reference

  • 引用的基本概念

    • 引用是一个已存在变量的别名,通过使用 &​​​ 符号进行声明。

    • 引用语法格式 -> 类型 & 引用变量名 ( 对象名 ) = 引用实体;​​

      int& ref = a;
      
    • 引用在定义时必须初始化

      int a = 0;
      //数据类型& 变量名 = 初始值;
      //引用必须赋值
      int& ref = a;
      
    • 引用必须在声明时进行初始化,并且一旦初始化后,它将一直引用相同的对象。

      #include 
      
      int main()
      {
      	//局部变量
      	int a = 2;
      	int b = 5;
      
      	//引用变量ref1指向变量a
      	int& ref1 = a;
      
      	//success -> 修改ref1[a] = b
      	//failed  -> 修改int& ref1 = b;
      	//引用一旦赋值无法重新引用其他变量
      	ref1 = b;
      
      	return 0;
      }
      
    • 一个变量可以有多个引用

      int a = 0;
      //一个变量可以有多个引用
      int& ref1 = a;
      int& ref2 = a;
      
    • 引用权限(权限只能变小不能扩大)

  • 引用作为函数参数

    • 引用参数使用 & 符号进行声明,表示该参数是一个引用。

      void Fun(int& ref/*引用参数*/)
      {
      
      	return;
      }
      
    • 引用参数在函数内部直接操作原始变量,而不会创建副本。

      #include 
      
      //创建副本 -> 将参数的值PUSH进STACK
      void Fun2(int a)
      {
      
      }
      
      //地址传递 -> 指针
      void Fun3(int* p)
      {
      
      }
      
      //地址传递 -> 引用
      void Fun4(int& ref)
      {
      
      }
      
      int main()
      {
      	int Num = 0;
      	Fun2(Num);	//int a = Num;
      	Fun3(&Num);	//int* p = &Num;
      	Fun4(Num);  //int& ref = Num;
      
      	return 0;
      }
      
      //Fun2
      mov         eax,dword ptr [Num] 
      push        eax							//创建副本                 
      call        Fun2 (04113B1h)  
      add         esp,4  
      
      //Fun3
      lea         eax,[Num]  
      push        eax  						//地址传递
      call        Fun3 (04113A7h)  
      add         esp,4  
      
      //Fun4
      lea         eax,[Num]  
      push        eax 						//地址传递 
      call        Fun4 (04113B6h)  
      add         esp,4  
      
      
      
      
    • C/C++ - Auto & Reference_第1张图片

    • 引用参数可以在函数内部修改原始变量的值。

      #include 
      
      //地址传递 -> 引用
      void Fun4(int& ref)
      {
      	//[ref] -> main->Num.Addr
      	ref = 2;
      }
      
      int main()
      {
      	int Num = 0;
      	Fun4(Num);  //int& ref = Num;
      
      	return 0;
      }
      
    • 通过引用传递参数可以实现函数的返回多个值的效果。

      #include 
      
      bool cc_OpenFile(const char* szFileName, int& nFileSize)
      {
      	//TODO
      	bool bret = true;
      	if (bret)
      	{
      		nFileSize = 123;
      	}
      
      	return bret;
      }
      
      int main()
      {
      	int FileSize = 0;
      	bool bret = cc_OpenFile("D:\\1.txt", FileSize);
      
      	return 0;
      }
      
  • 引用作为函数返回值

    • 函数的返回类型可以是引用类型,使用 & 符号进行声明。

      //返回值类型为引用
      int& Fun()
      {
      
      }
      
    • 不应该返回指向局部变量的引用,因为在函数执行完毕后,局部变量会被销毁,引用将变得无效。

      #include 
      
      //返回值类型为引用
      int& Fun()
      {
      	//Fun -> STACK -> [EBP - 8]
      	int a = 1;
      
      	//不要返回局部变量的指针 & 引用
      	//lea         eax,[a]
      	return a;
      }
      
      int main()
      {
      	int& ref = Fun();
      	printf("%d \r\n", ref);
      	printf("%d \r\n", ref);
      	printf("%d \r\n", ref);
      
      	return 0;
      }
      
    • 返回指向静态变量或全局变量的引用也是不推荐的,因为这样做可能导致函数不可重入和线程安全性问题。

      //创建线程
      CreateThread;
      
      //多线程执行下函数时,可能
      void Fun(lpvoid lp)
      {
      	g_Num++;
      }
      
    • 返回引用可以避免对象的拷贝,提高效率,并允许对返回值进行修改。

      
      
  • 常量引用

    • 常量引用声明与初始化

      • 常量引用使用 const​​​ 关键字进行声明。

      • 常量引用必须在声明时被初始化,并且一旦初始化后,就不能再引用其他对象。

      • 常量引用可以绑定到常量、非常量和临时对象。

      • 常量引用提供了一种只读访问对象的方式,不能通过常量引用修改所引用的对象。

        #include 
        
        int main()
        {
        	int a;
        	const int b = 1;
        
        	const int& ref1 = a;	//绑定非常量
        	const int& ref2 = b;	//绑定常量
        	const int& ref3 = 10;	//临时对象
        
        	//引用对象之后无法修改其指向对象
        	//常量引用无法修改其指向对象的值
        	std::cout << ref2 << std::endl;
        
        	return 0;
        }
        
    • 常量引用与非常量引用的区别

      • 常量引用只能用于读取对象的值,而非常量引用可以用于修改对象的值。

      • 常量引用可以绑定到常量对象,而非常量引用不能绑定到常量对象。

      • 常量引用可以接受临时对象作为参数,而非常量引用不能直接接受临时对象作为参数。

        #include 
        
        int main()
        {
        	int a = 0;
        	const int b = 0;
        
        	//引用与常量引用一旦绑定对象后均无法修改其指向
        	int& ref1 = a;
        	const int& ref2 = b;
        
        	//普通引用可以修改其指向对象的值
        	//int* const p = &a; 
        	ref1 = 2; //a = 2;
        
        	//常量引用不可修改其指向对象的值
        	//const int* const p = &a;
        	//b = 2;
        
        	return 0;
        }
        
    • 常量引用与函数参数

      • 将函数参数声明为常量引用可以防止在函数内部意外修改参数的值。

      • 如果函数不需要修改参数的值,将其声明为常量引用可以提高代码的清晰度和可读性,并帮助避免潜在的错误。

        #include 
        
        void Fun(const int& ref)
        {
        	std::cout << ref << std::endl;
        }
        
        
        int main()
        {
        	int nVer = 2;
        	Fun(nVer);
        
        	return 0;
        }
        
  • 数组引用

    #include 
    
    int main()
    {
    	int Arr[5] = { 0 };
    
    	//数组引用
    	int (&ref1)[5] = Arr;
    
    	//定义类型
    	typedef int(ARR_TYPE)[5];
    	ARR_TYPE& ref2 = Arr;
    
    	//定义类型
    	typedef int(&ARR_REF)[5];
    	ARR_REF ref3 = Arr;
    
    	return 0;
    }
    
    • 在C++中,可以通过引用来操作数组,这样可以方便地传递和修改数组,而无需进行数组的复制。数组引用在函数参数传递和函数返回值等场景中非常有用。
    • 数组引用是对数组的别名,使用引用可以直接操作数组元素。
    • 语法:类型 (&引用名)[数组大小] = 数组;​​

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