C++学习笔记之引用

先声明一下，这里的内容大多是《C++编程思想》中的内容，我最近在学习C++，觉得里面的很多话不错，另外例子也都自己实验了一番，有些现象很有趣，希望与大家分享。

•引用(reference)(&)就像能自动地被编译器间接引用的常量型指针。(常量型指针的含义就是常量修饰指针，即指的地方不变，但所指地方的内容可以改变。)

#include <iostream>  
using namespace std;  

int y;
int& r = y;//当一个引用被创建的时候，它必须被初始化为一个对象。
           //你也可以这样写：
const int& q = 12;//(1)这时，引用就被绑定到一个存储位置中。
int x=0;  //(2)   
int& a =x;//(3)

int main()  
{  
    cout<<"x = "<<x<<",a = "<<a<<endl;
    a++;
    cout<<"x = "<<x<<",a = "<<a<<endl;

    system("pause");
    return 0;  
}

代码运行结果：
这里写图片描述

在位置(1)，编译器分配了一个存储单元，它的初始值被初始化为12，于是这个引用就和这个存储单元联系上了。应用要点是任何引用必须和存储单元联系。访问引用时，就是访问这个存储单元。因此，增加a事实上就是增加x，这个可在main()函数中显示出来，思考一个引用最简单的方法就是把它当做一个奇特的指针，这个指针的一个优点是不必怀疑它是否被初始化了(编译器强迫它初始化)，也不必知道怎样对它间接引用(这由编译器做)。
使用引用时有一定的规则：

1.当引用被创建时，它必须被初始化(指针则可以在任何时候被初始化)。
2.一旦一个引用被初始化为指向一个对象，它就不能改变为另一个对象的引用(指针则可以在任何时候指向另一个对象)。
3.不可能有NULL引用。必须确保引用是和一块合法的存储单元关联。

•函数中的引用：
最经常看见引用的地方是在函数的参数和返回值中。当引用被用作函数参数时，在函数内任何对引用的更改将对函数外的参数产生改变。当然，可以通过传递一个指针来做相同的事情，但引用具有更清晰的语法。
如果从函数中返回一个引用，必须像从函数中返回一个指针一样对待，当函数返回时，无论引用关联的是什么都应该存在，否则，将不知道指向哪一个内存。

int& h()
{
    int q;
    return q;//警告，返回的是局部变量或临时变量的地址
}

出现结果：这里写图片描述

int& h()
{
    static int x;
    return x;//OK
}

这样就没有报错。

#include <iostream>  
using namespace std;  

int* f(int* x)
{
    (*x)++;
    return x;
}

int& g(int& x)
{
    x++;
    return x;
}

int main()  
{  
    int a=0;

    cout<<"f(&a) = "<<f(&a)<<endl;
    cout<<"a = "<<a<<endl;

    cout<<"g(a) = "<<g(a)<<endl;
    cout<<"a = "<<a<<endl;

    system("pause");
    return 0;  
}

这里写图片描述

可见f()函数传进去的是a的地址，返回的也是a的地址。
g()函数传进去的是a的引用，相当于传进去的a的存储单元的值，返回的是a的存储单元的值。
对函数f()的调用缺乏使用引用的方便性和清晰性，但很清楚这是传递一个地址。在函数g()的调用中，地址通过引用被传递，但表面上看不出来。

•常量引用
刚刚函数中参数是非常量对象时，这个引用参数才能工作。如果是常量对象，函数g()将不接受这个参数，这样做是一件好事，因为这个函数将改变外部参数。如果知道这函数不妨碍对象的不变性的话，让这个参数是一个常量引用将允许这个函数在任何情况下使用。这意味着，对于用户定义的类型，该函数只能调用常量成员函数，而且不应当改变任何公共的数据成员。

这样就已经报错了，因为你改变的是常量指针

#include <iostream>  
using namespace std;  

void f(int& x)
{
    x++;
}

void g(const int& x)
{
    x++;
}

int main()  
{  
    int a=0;

    f(1);
    g(1);

    system("pause");
    return 0;  
}

这里写图片描述

调用f(1)会产生编译期间错误，这是因为编译器必须首先建立一个引用，即编译器为一个int类型分派存储单元，同时将其初始化为1并为其产生一个地址和引用捆绑在一起。存储的内容必须是常量，因为改变它没有任何意义，我们再不能对它进行操作。当改变这种数据的时候，编译器会指出错误，这是非常有用的提示，因为这个改变会导致信息丢失。

•指针引用

在C语言中，如果想改变指针本身而不是它所指向的内容，函数声明可能像这样：

void f(int **)

当传递它时，必须取得指针的地址:

int i = 47;
int* ip = &i;
f(&ip);

对于C++中的引用，语法清晰多了。函数参数变成指针的引用，用不着取得指针的地址。
int*& i理解的话，相比于int& i。我的理解是int*& i, i首先是一个引用，之后是对int*的引用，即指针的引用。

#include <iostream>  
using namespace std;  

void increment(int*& i)
{
    i++;
}


int main()  
{  
    int* i=0;

    cout<<"i = "<<i<<endl;
    increment(i);
    cout<<"i = "<<i<<endl;

    system("pause");
    return 0;  
}

结果很有意思，定义i是一个指针，指向的地址是0。执行increment(i)函数之后，指针加一，因为是整型变量的指针，指向下一个整型变量，内存地址就加了4。所以结果是：

这里写图片描述

有什么说错的地方，还望大家多多指正。

C++学习笔记之 引用

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