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C++ 学习笔记之引用

2018-06-17 23:15:47来源：未知阅读 ()

一.定义：

　　引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样.

二.用法：

基本用法
例如： int & a = b;

引用作为函数返回值

先看一个例子：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 class Node{
 4     int x;
 5     public:
 6     Node(const Node & n){//去掉copy函数关于h的输出结果神奇般相同，原因未知
 7         x = n.x;
 8     }
 9     Node(int x=0):x(x){
10 
11     }
12 };
13 int temp ;
14 int & F(){
15     temp*=2;
16     return temp;
17 }
18 int  F1(){
19     temp*=2;
20     return temp;
21 }
22 Node F2(){
23     Node u(5);
24     cout << &u << "  ";
25     return u;
26 }
27 int main(){
28     temp = 5;
29     int &d = F(); //引用给引用，他们地址相同
30     int e = F();  //引用给非引用，发生了复制
31     const int & f = F();//把引用值赋值给常引用，他们的地址相同
32     const int & g = F1();//对于内置数据类型，把非引用值赋值给常引用，他们的地址不同
33     cout << &d << " " << &temp << endl;
34     cout << &e << " " << &temp << endl;
35     cout << &f << " " << &temp << endl;
36     cout << &g << " " << &temp << endl;  
37     const Node & h = F2();//对于类对象类型，把非引用值赋值给常引用，他们的地址可能不同    
38     cout << &h << endl;     
39     cout << d << " " << temp << endl;
40     return 0;
41 }

程序输出结果为：

0x602194 0x602194
0x7fffe0565418 0x602194
0x602194 0x602194
0x7fffe056541c 0x602194
0x7fffe0565410 0x7fffe0565410
80 80

　　从结果中可以看到，当使用引用作为程序返回值并且将这个返回值赋值给引用类型时，他们的地址是相同的（都指向temp这个变量），其他情况都产生了值的赋值，发生了地址的变化。由此也可以看出，使用引用可以减少值的复制，特别是当需要传的数据特别大的时候。
另外，函数中返回非引用类对象赋值给const 引用变量时输出结果有些奇怪，不明白里面的copy函数为什么不调用但只加上就可以使他们的地址相同。
常引用基本用法如下：
```
int b = 4;
const int a = b;
```
使用常引用可以是引用的值不可修改。这样可以防止因误操作引发的数据修改，保证了安全性。
引用函数作为左值
一般非引用函数都是只能作为右值，函数一旦计算完成那么它就是一个确定的常数。但引用函数不同。它既可作为左值，又可作为右值。
```
int &d = ++F();
```
相当于
```
int A[10];
int &array = A;
```
这是它作为左值的应用。

但当我执行

int &d = F()++;

这样会产生错误。错误信息为：

error: invalid initialization of non-const reference of type 'int&' from an rvalue of type 'int'

这个错误信息与执行
```
int &d = 5;
```
的错误信息一致,说明F()++操作实际上是相当于先把F()的值存到一个整型常量中，然后F()(相当于temp)的值加一.一个整型常量无法复制给int&类型。

执行
```
const int &d = F()++;（使用常引用）
```
或
```
int d = F()++;（把常量值拷贝到变量中）
```
才可以正常编译。

三.注意事项：

引用不能用于数组，但可以用在指针上
如果尝试执行
```
int A[10];
int &array = A;
```
编译器会报错：
error: declaration of 'd' as array of references

但我可以对指针用引用：
```
int *p = A;
int &array = p;
```
编译成功。

至于为什么不能对数组用引用，网上答案很多，我自己不能确定哪种答案是正确的，大家可以自行搜索相关问题。
不要试图返回临时对象的引用,这样引用会成为无效引用，假如把返回值赋值给变量，那么程序可能会崩掉
返回函数内部new分配的内存的引用或指针，这样的写法不推荐，很容易会造成内存泄漏（即无法正常的回收这块内存）
注意常引用与普通引用之间的相互赋值问题
```
1 temp = 5;
2 const int t = 6;
3 int &d = temp;
4 const int &e = temp;
5 const int &f = t;
6 int &g = t;//编译错误
```
常量变量都可以赋值给常引用，但只有变量值才可以给普通引用，若常量值给普通引用会发生编译错误。
另外记录一次在写C++作业的过程中偶然发现的一个问题，这加深了我对常引用以及ostream重载等的一些理解。点击跳转