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“引用”，是C++提出的一种全新的形式，作为一种新的语法形式，“引用”为程序员的编程提供了便利，最明显地好处，我们可以不用指针就能修改一个变量的值。 看过很多的教材，在“引用”这一节中，都没有对“引用”的实现进行详细的阐述，教材大多是对于“引用”的概念以及用法进行了阐述，这样不利于同学深刻掌握“引用”，在计算机中，任何我们看起来理所应当的东西，在背后，都是需要一套机制来实现的，因此，本文决心探讨C++中“引用”的底层实现。 这里，我们用int类型的引用来阐述问题，探讨“底层”实现，就会不可避免的用到汇编语言，先看代码，如下： int a = 2; int &r = a; r = 5; 定义一个整型变量a、初始化为2，定义了a的引用r，并且通过引用为a重新赋值。 反汇编后，得如下： 对于上面的汇编指令，同学们可能不理解，先说红色方框内的指令，咱们用C语言来解释说明，也就是，如下： int *r = &a; 从汇编指令的角度来看，r是指向变量a的指针，在编程语言层面，我们可以理解为“r和a相同，r是a的另一个名字”，其实这样理解是多少是有问题的，为何这么说？ 如上的汇编指令所示，虽然说r作为a的引用，但是实际上，r和a是不同的，r是指向a的指针，我们不能将r简单理解为a的别名，如果将r理解为a的别名，那么r也就是不会占据内存空间的，但是实际上，r在栈上会占据内存空间的。 继续说蓝色方框里面的指令，咱们接着用C语言来解释说明，也就是： *r = 5; 咱们可以连起来看了，如下： int a = 2; int &r = a; r = 5; 这三行代码，在汇编语言层面，其真实作用效果类似于如下代码： int a = 2; int*r = &a; *r = 5; 现在，我们可以得出结论，C++中的“引用”在底层是靠指针来实现的。 说到这里，不免要说到引用作为形式参数的情况了，如上所示，引用作为函数的形式参数，在进行函数调用时，在汇编语言层面，也是将实际参数的地址传递给了形式参数，这个指针作为形式参数没有太大的区别。 既然指针和引用有诸多的相似点，那么C++为何还要引入“引用”呢？ 不知道大家有没有考虑过这种情况，我们对函数的返回值进行赋值，即我们写成如下的形式： f() = 5; 在“引用”出现之前，这种写法，是不合法的，因为函数的返回值是一个“值”，也就是一个右值，我们无法对右值进行赋值。 “引用”的出现，改变了这种情况，我们可以对函数的返回值进行赋值，看代码： “引用”作为函数的返回值，本质上是一个左值，我们可以对它进行赋值操作，“引用”的主要应用场景是运算符重载，在实现一些运算符的重载时，必须要让函数的返回值为左值，如赋值运算符（=）重载，这个时候，就得用“引用”了。 “引用”是C++引入的新的语法，希望大家不仅能知其然，也能知其所以然。 想要一起学习C++的可以加群248894430，群内有各种资料满足大家 |
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