C++引用

引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代替了*。引用（reference）是c++对c语言的重要扩充。

简介

　　一、引用的概念 　　例如： Point pt1(10,10); 　　Point &pt2=pt1; 定义了pt2为pt1的引用。通过这样的定义，pt1和pt2表示同一对象。 　　需要特别强调的是引用并不产生对象的副本，仅仅是对象的同义词。因此，当下面的语句执行后： 　　pt1.offset（2，2）； 　　pt1和pt2都具有（12，12）的值。 　　引用必须在定义时马上被初始化，因为它必须是某个东西的同义词。你不能先定义一个引用后才 　　初始化它。例如下面语句是非法的： 　　Point &pt3； 　　pt3=pt1； 　　那么既然引用只是某个东西的同义词，它有什么用途呢？ 　　下面讨论引用的两个主要用途：作为函数参数以及从函数中返回左值。

二、引用参数

　　1、传递可变参数 　　传统的c中，函数在调用时参数是通过值来传递的，这就是说函数的参数不具备返回值的能力。 　　所以在传统的c中，如果需要函数的参数具有返回值的能力，往往是通过指针来实现的。比如，实现 　　两整数变量值交换的c程序如下： 　　void swapint(int *a,int *b) 　　{ 　　int temp; 　　temp=*a; 　　*a=*b; 　　*b=temp; 　　} 　　使用引用机制后，以上程序的c++版本为： 　　void swapint(int &a,int &b) 　　{ 　　int temp; 　　temp=a; 　　a=b; 　　b=temp; 　　} 　　调用该函数的c++方法为：swapint（x,y); c++自动把x,y的地址作为参数传递给swapint函数。 　　2、给函数传递大型对象 　　当大型对象被传递给函数时，使用引用参数可使参数传递效率得到提高，因为引用并不产生对象的 　　副本，也就是参数传递时，对象无须复制。下面的例子定义了一个有限整数集合的类： 　　const maxCard=100; 　　Class Set 　　{ 　　int elems[maxCard]; // 集和中的元素，maxCard 表示集合中元素个数的最大值。 　　int card; // 集合中元素的个数。 　　public: 　　Set () {card=0;} //构造函数 　　friend Set operator * (Set ,Set ) ; //重载运算符号*，用于计算集合的交集 用对象作为传值参数 　　// friend Set operator * (Set & ,Set & ) 重载运算符号*，用于计算集合的交集 用对象的引用作为传值参数 　　... 　　} 　　先考虑集合交集的实现 　　Set operator *( Set Set1,Set Set2) 　　{ 　　Set res; 　　for(int i=0;i<Set1.card;++i) 　　for(int j=0;j>Set2.card;++j) 　　if(Set1.elems==Set2.elems[j]) 　　{ 　　res.elems[res.card++]=Set1.elems; 　　break; 　　} 　　return res; 　　} 　　由于重载运算符不能对指针单独操作，我们必须把运算数声明为 Set 类型而不是 Set * 。 　　每次使用*做交集运算时，整个集合都被复制，这样效率很低。我们可以用引用来避免这种情况。 　　Set operator *( Set &Set1,Set &Set2) 　　{ Set res; 　　for(int i=0;i<Set1.card;++i) 　　for(int j=0;j>Set2.card;++j) 　　if(Set1.elems==Set2.elems[j]) 　　{ 　　res.elems[res.card++]=Set1.elems; 　　break; 　　} 　　return res; 　　}

三、引用返回值

　　如果一个函数返回了引用，那么该函数的调用也可以被赋值。这里有一函数，它拥有两个引用参数并返回一个双精度数的引用： 　　double &max(double &d1,double &d2) 　　{ 　　return d1>d2?d1:d2; 　　} 　　由于max()函数返回一个对双精度数的引用，那么我们就可以用max() 来对其中较大的双精度数加1： 　　max(x,y)+=1.0;

四、常引用

　　常引用声明方式：const 类型 标识符 &引用名=目标变量名； 　　用这种方式声明的引用，不能通过引用对目标变量的值进行修改,从而使引用的目标成为const，达到了引用的安全性。 　　【例】： 　　int a ; 　　const int &ra=a; 　　ra=1; //错误 　　a=1; //正确 　　这不光是让代码更健壮，也有些其它方面的需要。 　　【例】：假设有如下函数声明： 　　string foo( ); 　　void bar(string & s); 　　那么下面的表达式将是非法的： 　　bar(foo( )); 　　bar("hello world"); 　　原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。 　　引用型参数应该在能被定义为const的情况下，尽量定义为const 。

五、引用和多态

　　引用是除指针外另一个可以产生 多态效果的手段。这意味着，一个基类的引用可以指向它的 派生类实例。 　　【例】： 　　class A; 　　class B：public A{……}; 　　B b; 　　A &Ref = b; // 用派生类对象初始化基类对象的引用 　　Ref 只能用来访问派生类对象中从基类继承下来的成员，是基类引用指向派生类。如果A类中定义有虚函数，并且在B类中重写了这个虚函数，就可以通过Ref产生多态效果。

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