C++拾遗（三） 引用
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; 将b作为a的别名
std::cout << "a = " << a << std::endl; 打印a的值
std::cout << "b = " << b << std::endl; 打印b的值
b = 100; 令b等于100
std::cout << "a = " << a << std::endl; 此时a的值为100
std::cout << "b = " << b << std::endl; 此时b的值为100
system("pause");
return 0;
}
由上述可知，a b是同一个变量，指向同一个内存空间
引用注意事项
1.引用必须初始化
2.引用在初始化后，不可以改变
以下由一个程序进行说明
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int &c; 此种方式创建一个引用是错误，引用必须初始化
int &c = a; 一旦初始化后，就不可以更改。
c = b; 该种方式修改是赋值操作，不是更改引用
std::cout << "a = " << a << std::endl; 打印结果20
std::cout << "b = " << b << std::endl; 打印结果20
std::cout << "c = " << c << std::endl; 打印结果20
system("pause");
return 0;
}
由上述程序说明，c被b赋值后，c=20，但由于c和a是一样的，指向同一个内存空间，此时a也等于20
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
如下程序进行说明：
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);
std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; 打印结果a=10 b=20
mySwap02(&a, &b);
std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; 打印结果a=20 b=10
mySwap03(a, b); 因为该函数接受的是引用传递，所以参数不需要&获取实参地址
std::cout << "a:" << a << " b:" << b << std::endl; 打印结果a=10 a=20
system("pause");
return 0;
}
如上程序可知：
第一个函数：函数创建了两个值与ab相同的两个变量，该变量在函数内部进行操作，函数结束后，
两变量并没有返回，程序中ab值不变
第二个函数：函数传入ab两变量地址，函数内部直接对ab俩个变量进行操作
第三个函数：函数传入了ab本身两个变量地址，函数内部直接对ab俩个变量进行操作
总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的，但引用的语法更清楚简单
引用做函数返回值
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
以下一个程序进行进一步说明：
返回局部变量引用
int& test01()
{
int a = 10; 设置一个局部变量
return a;
}
该函数试图返回一个局部变量a的引用。但是，当函数test01执行完毕时，局部变量a会被销毁，因
此尝试访问该引用的行为是未定义的行为，可能会导致程序崩溃或其他不可预测的行为。
返回静态变量引用
int& test02()
{
static int a = 20;
return a;
}
该函数返回了一个静态局部变量a的引用。由于a是静态的，它在函数调用之间保持其值。因此，这
个函数可以安全地返回其引用。
int main()
{
不能返回局部变量的引用
int& ref = test01(); test01()是一个将亡值表达式
std::cout << "ref = " << ref << std::endl; 打印10，即将亡值
虽然a局部变量的内存随函数的结束而被摧毁，但该变量的值通过移动给了ref，这也叫做将亡
值，延长了局部变量的生存周期
std::cout << "ref = " << ref << std::endl; 将亡值销毁，打印地址2058861536，
int& ref2 = test02(); ref2作为test02()返回值的引用
std::cout << "ref2 = " << ref2 << std::endl; 打印20
test02() = 1000; 如果函数做左值，那么必须返回引用
std::cout << "ref2 = " << ref2 << std::endl; 打印1000 ref2是test()的引用，test()被修改，ref2也被修改
system("pause");
return 0;
}
将亡值是由右值引用的产生而引起的，所谓的将亡值表达式，就是下列表达式：
1.返回右值引用的函数的调用表达式，如 std::move(t)，上程序test01()
2.转换为右值引用的转换函数的调用表达，如 static_cast
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
//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;
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
ref = 20; 内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
std::cout << "a:" << a << std::endl; 打印结果20
std::cout << "ref:" << ref << std::endl; 打印结果20
func(a);
std::cout << "a:" << a << std::endl; 打印结果100
return 0;
}
常量引用
作用：在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止函数误操作形参改变实参
引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v)
直接传入引用，函数对引用的修改会将实参也进行修改，此时加入const，传入的引用不会被修改
{
v += 10; 报错，因为v是常量，不可以被改变
std::cout << v << std::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; 报错，加入const后不可以修改变量
std::cout << ref << std::endl; 打印10
int a = 10;
showValue(a); 打印10
system("pause");
return 0;
}