【C++】引用

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文章目录

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引用

1、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​​

示例：

int main() {

    int a = 10; // 创建变量
    int &b = a; // 创建引用

    // 输出
    cout << "a = " << a << endl; // 10
    cout << "b = " << b << endl; // 10

    // 重新赋值
    b = 100;

    // 输出
    cout << "a = " << a << endl; // 100
    cout << "b = " << b << endl; // 100

    return 0;
}

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2、引用注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

示例：

int main() {

  int a = 10;
  int b = 20;
  //int &c; // 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; // 这是赋值操作，不是更改引用

  cout << "a = " << a << endl; // 20
  cout << "b = " << b << endl; // 20
  cout << "c = " << c << endl; // 20

  return 0;
}

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3、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

示例：

// 1. 值传递
void mySwap01(int a, int b) {
  int temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

//  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);
  cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

  mySwap02(&a, &b);
  cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

  mySwap03(a, b);
  cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

  return 0;
}

总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

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4、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

示例：

// 返回局部变量引用
int& test01() {
    int a = 10; // 局部变量,存放在栈区，会被自动清理
    return a;
}

// 返回静态变量引用
int& test02() {
    static int a = 20;
    return a;
}

int main() {

    // 不能返回局部变量的引用
    //int& ref = test01();
    //cout << "ref = " << ref << endl;

    // 如果函数做左值，那么必须返回引用
    // 相当于引用赋值
    int& ref2 = test02();
    cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

    test02() = 1000;
    cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

    return 0;
}

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5、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.

讲解示例：

// 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;
    
    // 内部：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
    int& ref = a; 
    // 内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
    ref = 20;
    
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "ref:" << ref << endl;
    
    func(a);
    
    return 0;
}

结论：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

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6、常量引用

作用： 常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

• 在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

示例：

// 引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
  // v += 10;
  cout << v << 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;  //加入const后不可以修改变量
  cout << ref << endl;

  // 函数中利用常量引用防止误操作修改实参
  int a = 10;
  showValue(a);

  return 0;
}

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