啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....

---

👱个人主页：$《CGod的个人主页》$交个朋友叭~
💒个人社区：$《编程成神技术交流社区》$加入我们，一起高效学习，收割好Offer叭~
🌱刷题链接：$《LeetCode》$快速成长的渠道哦~

---

---

前言

• 引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间
• 比如：我，名叫李波。在家我妈称我为"波波猪"，社会上人称"波波"
• 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

void TestRef()
{
    int a = 10;
    int& ra = a;//定义引用类型
    printf("%p\n", &a);
    printf("%p\n", &ra);
}

可以发现，输出的地址一致：
注意： 引用类型必须和引用实体是同种类型的，比如“波波猪”是人，并不是猪！

---

一、引用特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

void TestRef()
{
    int a = 10;
    // int& ra;   // 该条语句编译时会出错
    int& ra = a;
    int& rra = a;
    printf("%p  %p  %p\n", &a, &ra, &rra);
}

输出：

二、常引用

void TestConstRef()
{
    const int a = 10;
    //int& ra = a;   // 该语句编译时会出错，a为常量
    const int& ra = a;
    // int& b = 10;  // 该语句编译时会出错，b为常量
    const int& b = 10;
}

• 对于以下这部分，相信铁汁们会疑惑！

	double d = 12.34;
    //int& rd = d;  // 该语句编译时会出错，类型不同
    const int& rd = d;

• int& rd = d;类型不同不能引用是可以理解，但为啥加了个const就能了？？？
• 原来，表面上看的类型不同不能引用，本质是因为类型转换的时候会产生临时变量，rd引用的是这个临时变量，而临时变量具有常数属性，所以才导致类型不同不能引用的现象！加个const就行啦

三、使用场景

3.1 做参数

void Swap(int& left, int& right)
{
   int temp = left;
   left = right;
   right = temp;
}

可以看出，引用可以代替指针的一些功能，且不用取地址，方便了一些

3.2 做返回值

int& Count()
{
   static int n = 0;
   n++;
   // ...
   return n;
}

• 下面代码输出什么结果？为什么？

int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}
int main()
{
    int& ret = Add(1, 2);
    Add(3, 4);
    cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
    return 0;
}

输出：

• 咦？？？不应该是3吗？怎么会得到Add(3,4)的值？
  
• 如果对函数栈帧知识点比较模糊的铁汁，可以参考博主之前的一篇文章《C · 进阶 | 函数栈帧的创建和销毁》

注意： 如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回

3.3 传值、传引用效率比较

• 以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低
• 可以用以下代码测试一下：

#include<iostream>
using namespace std;
#include <time.h>

struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A& a) {}
void TestRefAndValue()
{
    A a;
    // 以值作为函数参数
    size_t begin1 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
        TestFunc1(a);
    size_t end1 = clock();
    // 以引用作为函数参数
    size_t begin2 = clock();
    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)
        TestFunc2(a);
    size_t end2 = clock();
    // 分别计算两个函数运行结束后的时间
    cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
    cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
    TestRefAndValue();
    return 0;
}

输出：发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大

四、引用和指针的区别

• 在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;

	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&ra = " << &ra << endl;
	return 0;
}

输出：

• 在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的

int main()
{
	int a = 10;

	int& ra = a;
	ra = 20;

	int* pa = &a;
	*pa = 20;

	return 0;
}

我们来看下引用和指针的汇编代码对比：

五、引用和指针的不同点

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全

---