【C++】从0到1入门C++编程学习笔记 - 核心编程篇：引用

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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。

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。

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一、引用的基本使用

作用给变量起别名

语法 数据类型 &别名 = 原名

示例

int main() {

	int a = 10;
	int &b = a;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	b = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

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二、引用注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后不可以改变

示例

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	//int &c; //错误引用必须初始化
	int &c = a; //一旦初始化后就不可以更改
	c = b; //这是赋值操作不是更改引用

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

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三、引用做函数参数

作用函数传参时可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点可以简化指针修改实参

示例

//1. 值传递
void mySwap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

//2. 地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

//3. 引用传递
void mySwap03(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	mySwap01(a, b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	mySwap02(&a, &b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	mySwap03(a, b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单

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四、引用做函数返回值

作用引用是可以作为函数的返回值存在的

注意不要返回局部变量引用

用法函数调用作为左值

示例

//返回局部变量引用
int& test01() {
	int a = 10; //局部变量
	return a;
}

//返回静态变量引用
int& test02() {
	static int a = 20;
	return a;
}

int main() {

	//不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl;
	cout << "ref = " << ref << endl;

	//如果函数做左值那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000;

	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

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五、引用的本质

本质引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.

讲解示例

//发现是引用转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
	ref = 100; // ref是引用转换为*ref = 100
}
int main(){
	int a = 10;
    
    //自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a; 
	ref = 20; //内部发现ref是引用自动帮我们转换为: *ref = 20;
    
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;
    
	func(a);
	return 0;
}

结论C++推荐用引用技术因为语法方便引用本质是指针常量但是所有的指针操作编译器都帮我们做了

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六、常量引用

作用常量引用主要用来修饰形参防止误操作

在函数形参列表中可以加const修饰形参防止形参改变实参

示例

//引用使用的场景通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
	//v += 10;
	cout << v << endl;
}

int main() {

	//int& ref = 10;  引用本身需要一个合法的内存空间因此这行错误
	//加入const就可以了编译器优化代码int temp = 10; const int& ref = temp;
	const int& ref = 10;

	//ref = 100;  //加入const后不可以修改变量
	cout << ref << endl;

	//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");

	return 0;
}