C++基础-引用类型

一世执手 提交于 2019-11-28 16:19:48

1. 引用简介:

 引用(reference)不是新定义一个变量, 而是给已存在的对象取了 一个别名 ,引用类型,引用另外一种类型。 编译器不会为引用对象新开辟内存空间, 它和它引用的对象共用同一块内存空间。
   (1).引用是为对象起了另一个名字,所以引用的必须是对象,且引用必须初始化。
   (2).引用不是对象,不能定义引用的引用,也不能定义指向引用的指针。
   (3).引用只能绑定在对象上,不能与字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起。
   (4).引用的类型要和绑定的对象类型一致。
   (5).将一个 常量引用 绑定到另一种类型上是,会先绑定到临时变量,再绑定到常量引用。

double dval=3.14;      过程     step1: const int temp=dval; //创建临时常量
const int &ri=dval;   =====>   step2: const int &ri=temp;  //将临时常量绑定到常量引用

   (6).注意:引用符号与指针取址符号相同。

int i=10;
int &a=i; //引用
int *b=&i; //指针

2.何时使用引用

    使用引用参数的主要原因有两个:
          ① 能够修改调用函数中的数据对象;
          ② 当数据对象较大时(结构和类对象),通过传递引用而不是整个数据对象,可以提高程序运行速度。
   对于使用传递的值而不作修改的函数:
          ① 如果数据对象很小,如内置数据类型或小型结构,则按值传递;
          ② 如果数据对象是数组,则使用指针,并将指针声明为指向const的指针;
          ③ 如果数据对象是较大的结构,则使用const指针或const引用,这样可以节省复制结构所需的时间和空间;
          ④ 如果数据对象是类对象,则使用const引用。传递类对象参数的标准方式是按引用传递。
   对于修改调用函数中数据的函数:
          ①如果数据对象是内置数据类型,则使用指针;
          ② 如果数据对象是数组,则只能用指针;
          ③ 如果数据对象是结构,则使用引用或指针;
          ④ 如果数据对象是类对象,则使用引用。

3.引用的应用

3.1 通过引用传值(引用作为参数)
    在C++语言中函数有两种传参的方式: 传值和传址
    以传值方式, 在函数调用过程中会生成临时变量用形参代替,并把实参的值传递给新分配的临时变量即形参。 但在函数调用结束后,实参不会跟随形参而改变。 如果要改变实参的值, 只能通过指针传递。
  
☆ 通过指针传值的例子如下:

void fun(int *a,int *b){
    int c=0;
    c=*a;
    *a=*b;
    *b=c;
}

  对函数调用:

int x=10,y=2;
fun(&x,&y);

  ☆ 通过引用传值的例子如下 :

void fun(int &a,int &b){
    int c=0;
    c=a;
    a=b;
    b=c;  
}

  对函数的调用:

int x=10,y=2;
fun(x,y);

3.2  常引用(const 引用)
    
用常引用声明的引用,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。引用型参数应该在能被定义为const的情况下,尽量定义为const。 

void add(int &aa){
    aa=aa+5;
}
int main()
{
    int a=10;
    cout<<"1 "<<a<<endl;   //此时a输出为 10
    add(a);    //引用参数
    cout<<"2 "<<a<<endl;   //此时a输出为 15
    const int &b=a;   //常引用,不能通过引用变量b对a变量进行修改,但可以通过a修改b的值
    a=100;
    cout<<"3 "<<b<<endl;   //此时a输出为 100
 } 

2.3 函数返回引用
    传统函数返回机制:计算关键字return后边的表达式,将结果复制到一个临时位置,最后调用程序将使用这个临时位置的值。
    函数返回引用:不会将结果复制到一个临时位置,而是直接将结果拷贝复制到调用程序返回变量中。

double m=sqrt(16.0);  //传统函数返回值,先将结果4复制到临时位置,再复制到m变量。
Student dup=accumulate(team,five);  //返回引用,直接将结果拷贝复制到dup中

4. 总结

 (1)引用的目的主要用于在函数参数传递中,解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题
 (2)用引用传递函数的参数,能保证参数传递中不产生副本,提高传递的效率,且通过const的使用,保证了引用传递的安全性。
 (3)引用与指针的区别是,指针通过某个指针变量指向一个对象后,对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针,程序的可读性差;而引用本身就是目标变量的别名,对引用的操作就是对目标变量的操作。

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