C++ 学习笔记之 引用

2018-06-17 23:15:47来源:未知 阅读 ()

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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:

      1. 基本用法

        例如: int & a = b;

      2. 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 }
      3. 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。

      4.      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。
      5. 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。

      6. 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)

         

        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

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