Reference & 引用
变量名,本身是一段内存的引用,即别名(alias)。此处引入的引用,是为己有变
量起一个别名。
int a= 500; //变量名.实质是一段内存空间的别名
(int)0x0002345=500;
引用的规则
- 引用,是一种关系型声明,而非定义。
不能独立存在,必须初始化,且与原类型保持一致,且不分配内存。- 声明关系,一经声明,不可变更。
- 可对引用,再次引用。多次引用的结果,
是某一变量具有多个别名,多个别名间是平行关系。- 辨别引用与其它,&符号前有数据类型时,
是引用,其它皆为取地址或按位与。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a,b;
int &ra = a; //声明引用变量 ra,并初始化为 a 变量的引用
// int &ra = b; //错误,不可更改原有的引用关系
// float &rb = b; //错误,引用类型不匹配
cout<< sizeof(a)<<" "<< sizeof(ra)<<endl; // 4 4
cout<<&a<<" "<<&ra<<endl; //变量与引用具有相同的地址。//0x62fe0c 0x62fe0c
a=100;
cout<<a<<" "<<ra<<endl;//100 100
ra=200;
cout<<a<<" "<<ra<<endl;//200 200
int &rra = ra; //可对引用再次引用,但是不能建立引用的引用 (int & &rra = ra; 是错误的)
// 表示 a 变量有两个别名,分别是 rra 和 ra
cout<<a<<" "<<ra<<" "<<rra<<endl;//200 200 200
cout<<&a<<" "<<&ra<<" "<<&rra<<endl; //变量与引用具有相同的地址。//0x62fe0c 0x62fe0c 0x62fe0c
int *p = &ra; //可以对引用取地址,但是不能建立引用的指针 (int & *p=&ra; 是错误的) 引用的本质是对指针的包装,再对其解包没有意义
cout<<p<<" "<<&ra<<" "<<&rra<<endl; //0x62fe04 0x62fe04 0x62fe04
return 0;
}
引用的应用
交换数据:
#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &a, int &b){
a^=b;
b^=a;
a^=b;
}
int main()
{
int a=5, b=10;
cout<<"交换前: a="<<a<<" b="<<b<<endl;
swap(a, b);
cout<<"交换后: a="<<a<<" b="<<b<<endl;
return 0;
}
交换前: a=5 b=10
交换后: a=10 b=5
交换指针:
#include <iostream>
using namespace std;
//交换指针 引用的本质是对指针的再次包装 ; 指针是有引用的 ; 不应该有引用的指针
void swap(char* &p, char* &q){
char* temp=p;
p=q;
q=temp;
}
int main()
{
char* pchar="hello";
char* qchar="world";
cout<<"交换前: pchar="<<pchar<<" qchar="<<qchar<<endl;
swap(pchar, qchar);
cout<<"交换后: pchar="<<pchar<<" qchar="<<qchar<<endl;
return 0;
}
交换前: pchar=hello qchar=world
交换后: pchar=world qchar=hello
深入使用引用
引用的本质是指针,C++对裸露的内存地址(指针)作了一次包装。又取得的指针的优良特
性。所以再对引用取地址,建立引用的指针没有意义。
- 可以定义指针的引用,但不能定义引用的引用。
int a;
int* p = &a;
int*& rp = p; // ok
int& r = a;
int&& rr = r; // error
引入引用的目的,将问题控制在变量的层次上,而不是提升层次. (消灭指针)
- 可以定义指针的指针(二级指针),但不能定义引用的指针。
int a;
int* p = &a;
int** pp = &p; // ok
int& r = a;
int&* pr = &r; // error r本质是对指针深层次的包装!
int * & ==> 指针的引用
int & * ==> 引用的指针
- 可以定义指针数组,但不能定义引用数组,可以定义数组引用。
int a, b, c;
int* parr[] = {&a, &b, &c}; // ok
int& rarr[] = {a, b, c}; // error 不能定义引用数组
//rarr 代表首元素地址;数组中元素是 int& ,rarr代表int & * ,int & *是引用的指针,不被允许的
int arr[] = {1, 2, 3};
//arr代表首元素地址;数组名等价于int[3] ;对他引用 int[3] & ; 本质int * & ==> 指针的引用
int (&rarr)[3] = arr; // ok 可以定义数组引用
本质是:int[3] &rarr = arr;
常引用
const 引用有较多使用。它可以防止对象的值被随意修改。因而具有一些特性。
const int a=10;
//&a; //取地址a 取出==> const int *
//int * p=&a; //c++中是不允许的
const int * p=&a; //正确的写法
//int &ra=a; //依然不允许
const int &ra=a; //正确的写法
- const 对象的引用必须是 const 的,将普通引用绑定到 const 对象是不合法的。 这
个原因比较简单。既然对象是 const 的,表示不能被修改,引用当然也不能修改,必须使
用 const 引用。实际上,const int a=1; int &b=a;这种写法是不合法的,编译不过。- const 引用可使用相关类型的对象(常量,非同类型的变量或表达式)初始化。这个是
const 引用与普通引用最大的区别。const int &a=2;是合法的。double x=3.14; const int
&b=a;也是合法的
const int x=10;
const int &rx=x; //正确
int y=10;
const int &rx=y; //正确
int a=10;
double &ra=a; //error 引用的类型,必须于被引用的类型一致
const double &ra=a; //使用const 就可以
int &rr=a+6; //error
const int &rr=a+6; //使用const 就可以
const int & rv=200;//正确 常量可以赋值
void func(const int & rv ){}
func(200); //正确
func(a+200);//正确 表达式可以赋值
引入一段代码解读const
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=200;
int & ra = a;
//double & rd = a; //不加const编译不过的
const double & rd = a;
a = 300;
cout<<"a = "<<a<<endl;//输出:a = 300
cout<<"ra = "<<ra<<endl;//输出:ra = 300
cout<<"rd = "<<rd<<endl;//输出了:rd = 200
cout<<"打印地址"<<endl;
cout<<"&a = "<<&a<<endl;// &a = 0x62fe04
cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;// &ra = 0x62fe04
cout<<"&rd = "<<&rd<<endl;// &rd = 0x62fe08
return 0;
}
实际上,const 引用使用相
关类型对象初始化时发生了如下过程:
const double & rd = a;
其中
double temp=a;
const double & rd = temp;
此时产生了与表达式等值的无名的临时变量,
此时的引用是对无名的临时变量的引用。故不能更改。
const使用了中间变量存储,中间变量是绝对不能更改的;
尽可能使用 const
1,使用 const 可以避免无意修改数据的编程错误。
2,使用 const 可以处理 const 和非 const 实参。否则将只能接受非 const 数据。
3,使用 const 引用,可使函数能够正确的生成并使用临时变量(如果实参与引用参数不匹配,就会生成临时变量)
引用的本质浅析
引用的特性显示引用是: int * const p; 是一个const修饰的指针
#include <iostream>
using namespace std;
struct TypeP
{
char *p;
};
struct TypeC
{
char c;
};
struct TypeR
{
char& r; //把引用单列出来,不与具体的对像发生关系
};
int main()
{
printf("%d %d %d\n",sizeof(TypeP),sizeof(TypeC),sizeof(TypeR));
//输出结果为:8 1 8
//引用的特性显示引用是: int * const p; 是一个const修饰的指针
return 0;
}
反汇编对比指针和引用
原程序:
#include <iostream>
using namespace std;
void Swap(int *p, int *q)
{
int t = *p;
*p = *q;
*q = t;
}
void Swap(int &p, int &q)
{
int t = p;
p = q;
q = t;
}
int main()
{
int a = 3; int b =5;
Swap(a,b);
Swap(&a,&b);
return 0;
}
汇编程序: