引用

C++ 引用

引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：

不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。
引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化

C++ 把引用作为返回值
当返回一个引用时，要注意被引用的对象不能超出作用域。所以返回一个对局部变量的引用是不合法的，但是，可以返回一个对静态变量的引用。
int& func()

{ int q;

//! return q; //在编译时发生错误

static int x;

return x; // 安全，x 在函数作用域外依然是有效的

}
（1）以引用返回函数值，定义函数时需要在函数名前加 &

（2）用引用返回一个函数值的最大好处是，在内存中不产生被返回值的副本。

引用作为返回值，必须遵守以下规则：
- （1）不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。
- （2）不能返回函数内部new分配的内存的引用。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。
- （3）可以返回类成员的引用，但最好是const。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
（一）引用更接近const指针，必须在创建时进行初始化，一旦引用和某个变量关联起来，该引用就会一直指向该变量。
```
int rats = 10;
int &rodents = rats;
```
上面代码实际上是下述代码的伪装表示：
```
int rats = 10;
int * const pr = &rats;
```
例子：
```
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int rats = 100;
  int &rodent = rats;

  cout << "rats = "<<rats<<", rosent = "<<rodent<<endl;
  cout << "rats address = "<<&rats<<endl;
  cout << "rosent address = "<<&rodent<<endl;

  cout <<"==================================="<<endl;
  int bunnies = 50;
  rodent = bunnies;

  cout << "rats = "<<rats<<", rosent = "<<rodent<<", bunnies = "<<bunnies<<endl;
  cout << "rats address = "<<&rats<<endl;
  cout << "rosent address = "<<&rodent<<endl;
  cout << "bunniess address = "<<&bunnies<<endl;

  return 0;
}
```
输出结果：
```
rats = 100, rosent = 100
rats address = 0xbfce21e4
rosent address = 0xbfce21e4
===================================
rats = 50, rosent = 50, bunnies = 50
rats address = 0xbfce21e4
rosent address = 0xbfce21e4
bunniess address = 0xbfce21e8
```
从结果可以看出，虽然在调用 rodent = bunnies; 后引用 rosent 的值变为 50，但是 rosent 所指向的地址空间还是指向了 rats，

没有发生改变，说明 rodent = bunnies; 只是将 bunnies 的值赋值给引用 rodent 所指向的变量，没有改变引用的指向。

（二）int& r = i; 和 int r = i; 不同之处应该是内存的分配吧，后者会再开辟一个内存空间
```
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main ()
{
   int i;
   int& r = i;
   i = 5;
   cout << "Value of i : " << i << endl;
   cout << "Value of i reference : " << r  << endl;
   cout << "Addr of i: " << &i << endl;
   cout << "Addr of r: " << &r << endl;
   
   int x;
   int y = x;
   x = 6;
   cout << "Value of x : " << x << endl;
   cout << "Value of y : " << y  << endl;
   cout << "Addr of x: " << &x << endl;
   cout << "Addr of y: " << &y << endl;
 
   return 0;
}
```
输出结果：
```
Value of i : 5
Value of i reference : 5
Addr of i: 0x7ffffc9517b4
Addr of r: 0x7ffffc9517b4
Value of x : 6
Value of y : 4197104
Addr of x: 0x7ffffc9517b0
Addr of y: 0x7ffffc9517ac
```

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C++ 把引用作为返回值