C++引用

复杂网络621 2014-09-12

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独立引用

“引用(reference)”与指针象似但不是指针。引用主要有3种用法：

单独使用（一般称为“独立引用”）；
作参数使用；
作返回值使用。

从功能上来说，引用型变量又可以看做事被引用变量的“别名”，这两个变量只是名称不同，变量的地址是同一个（共用体中的元素也是一样）。使用“引用”的好处主要是可以“逆向引用”。

常量也可以被引用，例如：“const int &ref = 10;”，这也是正确的，但这样定义无任何意义。定义独立引用时需要注意以下规则：

引用型变量在定义时必须初始化。
被引用的对象必须已经分配了空间，即不能为空，或空指针。
被引用的对象不能为地址，即指针变量、数组变量等不能被引用。

变量引用举例：

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
    int a ;
    int &b = a;    //b和a实际上是同一变量
    b = 100;       //b赋值为100，也就是a赋值为100
    cout << a << endl;
    //a的地址和b的地址应该是完全一样
    cout << &a << endl;
    cout << &b << endl;
    /*-------▼下面代码有错，注释后才能运行▼-----------
    int x[] = {12,15,20} ;
    int &y = x;    //错误：数组、指针不能被引用
    int x1;
    int &y1;    //错误：引用时必须初始化
    y1 = x1;
    -------▲上面代码有错，注释后才能运行▲-----------*/
    return 0;
}

输出结果：
100
0034F84C
0034F84C

函数的参数引用

许多教程在讲解参数引用时都喜欢选择交换两参数内容的swap(int &x, int &y)函数作例子，这的确很容易说明清楚，但并不能说这种用法优于指针作参数。

#include <iostream>
using namespace std;
                                                //|右边为指针作参数的代码，仅作比较用。
void swap(int &x, int &y);                      //|void swap(int *x, int *y);
                                                //|
int main ( )                                    //|
{                                               //|
    int i = 12;                                 //|
    int j = 25;                                 //|
    cout << "i=" << i << "   j=" << j << endl;  //|
                                                //|
    swap(i, j);                                 //|swap(&i, &j);
    cout << "i=" << i << "   j=" << j << endl;  //|
                                                //|
    return 0;                                   //|
}                                               //|
                                                //|
void swap(int &x, int &y)                       //|void swap(int *x, int *y)
{                                               //|{
    int t;                                      //|    int t;
                                                //|
    t = x;                                      //|    t = *x;
    x = y;                                      //|    *x = *y;
    y = t;                                      //|    *y = *x;
}                                               //|}

运行结果：
i=12 j=25
i=25 j=12

对象引用作参数

初学者可以先跳过这一节，待学完“类”之后再来看。

#include <iostream>
using namespace std;
class myclass {
    int who;
public:
    myclass(int n) {
        who = n;
        cout << "构造函数调用" << who << endl;
    }
    ~myclass() {
        cout << "析构函数调用" << who << endl;
    }
    int id() {
        return who;
    }
};
void f1(myclass o) {    //普通变量方式传递参数
    cout << "外部函数调用" << o.id() << endl;
}
void f2(myclass *o) {    //指针方式传递参数
    cout << "外部函数调用" << o->id() << endl;
}
void f3(myclass &o) {    //引用方式传递参数
    cout << "外部函数调用" << o.id() << endl;
}
int main ( )
{
    myclass x1(1);
    f1(x1);
    cout << "-------" << endl;
    myclass x2(2);
    f2(&x2);
    cout << "-------" << endl;
    myclass x3(3);
    f3(x3);
    cout << "-------" << endl;
    return 0;
}

运行结果：

从上面例子可以看出，用普通变量方式传递参数时，函数首先将参数复制一个副本，在函数体内使用的是副本。这个副本和参数自身不是同一个地址。而指针方式和引用方式并不产生副本，函数体内用的真是参数自身。需要注意的是，产生副本时调用了类的缺省“拷贝构造函数”，这个“拷贝构造函数”并不调用构造函数就产生了一个副本，有关详细内容参见后面章节。

作为函数返回值的引用类型

下面的代码略有深度，初学者如果无法理解请跳过。请先看下面的程序，有没有问题？

#include <iostream>
using namespace std;
int &f();
int x;
int main ( )
{
    f() = 100;
    cout << x << endl;
    return 0;
}
int &f()
{
    return x;
}