引用(reference)

1 引用的基本使用

作用： 给变量起别名
语法：ElementType &Alias = VariableName

示例：

int a = 10;
int &b = a;

2 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 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

3 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：

#include<iostream>
using namespace std;
//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;
    //此时 a = 20，b = 10 因为上面换了一次
    mySwap03(a, b);
    cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
    return 0;
}

运行结果：

总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。

4 引用做函数返回值

1. 不要返回局部变量的引用，与指针类似

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
//返回局部变量引用
int& test01() {
    int a = 10; //局部变量
    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;
    return 0;
}

运行结果：

1. 函数的调用可以作为左值

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
//返回静态变量引用
int& test02() {
    static int a = 20;
    return a;
}
int main() {
    //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;
    return 0;
}

运行结果：

总结：

• 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

5 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.
示例：

#include<iostream>
using namespace std;
//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; 
    //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;
    ref = 20; 
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "ref:" << ref << endl;
    func(a);
    return 0;
}

运行结果：

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

6 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：

#include<iostream>
using namespace std;
//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);
    return 0;
}