C++之引用

引用是C语言中没有，而在C++中又很重要的一个概念，通过应用，可以得到变量本身，相对于得到变量的值而言，有更大的操作空间。

普通引用

变量的本质

变量名实质上是一段连续存储空间的别名，是一个标号
程序中通过变量来申请并命名内存空间
通过变量的名字可以使用存储空间

引用是C++的概念，属于C++编译器对C的扩展

int main()
{
    int a = 0;
    int &b = a;
    b = 10;

	return 0;
}

引用的概念

• 在C++中新增加了引用的概念
• 引用可以看作一个已定义变量的别名
• 引用的语法：Type& name = var;
• 引用作为函数参数声明时不进行初始化

  int main()
  {
  	int a = 10;
  	int &b = a;
  	b = 10;
  	cout<<"b--->"<<a<<endl;
  	printf("a:%d\n", a);
  	printf("b:%d\n", b);
  	printf("&a:%d\n", &a);
  	printf("&b:%d\n", &b);
  
  	system("pause");
  	return 0;
  }

引用的理解

1. 普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化
2. 引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针，引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

   int swap(int &a, int &b)
   {
       int t = a;
       a = b;
       b = t;
       return 0;
   }

int swap(int *a, int *b)
{
    int t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
    return 0;    
}

3. 普通引用拥有自己的内存空间，有地址，是一个常量，相当于一个常指针，char *const p

   struct Teacer {
   	int &a;
   	int &b;
   };
   int main()
   {
   	printf("sizeof(Teacher) %d\n", sizeof(Teacer));
   	system("pause");
   	return 0;
   }

4. 引用的本质

• 引用在C++中的内部实现是一个常指针

  Type& name <=> Type* const name

• C++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同

• 从使用的角度，引用会让人误会其只是一个别名，没有自己的存储空间。这是C++为了实用性而做出的细节隐藏

  void func(int &a)
  {
      a =  10;
  }
  void func(int *const a)
  {
      *a = 10;
  }

5. 当函数返回值为引用时，若返回栈变量，不能成为其它引用的初始值，不能作为左值使用。若返回静态变量或全局变量，可以成为其他引用的初始值，即可作为右值使用，也可作为左值使用。C++链式编程中，经常用到引用
6. 当实参传给形参引用的时候，只不过是c++编译器帮我们程序员手工取了一个实参地址，传给了形参引用（常量指针）

常引用

const引用（使用变量初始化const引用）

在C++中可以声明const引用

const Type& name = var；

const引用让变量拥有只读属性

int a = 10;
const int &b = a;

此时便不可以使用b来修改a的值了，只能使用a自身和指针。

const引用（使用字面量常量初始化const引用）

int main()
{
	const int &a = 10;  //去掉const则编译报错
	int *p = (int *)&a; //注意需要(int *)
	*p = 12;
	printf("a:%d", a);

	system("pause");
	return 0;
}

当使用常量（字面量）对const引用进行初始化时，C++编译器会为常量值分配空间，并将引用名作为这段空间的别名
使用常量对const引用初始化后将生成一个只读变量

const引用总结

Const&相当于const int * const e
普通引用相当于int *const e

例子

int& func1()
{
	static int a = 0;
	return a;
}

int& func2()
{
	int a = 0;
	return a;
}

int main()
{
	int a = func2();
	int& b = func2();
	func1() = 10;

	printf("a = %d\n", a);
	printf("b = %d\n", b);
	printf("f() = %d\n", f());

	system("pause");
	return 0;
}