具体解释C++引用——带你走进引用的世界



一、介绍引用

首先说引用是什么，大家能够记住，引用就是一个别名，比方小王有个绰号叫小狗。他的妈妈喊小狗回家吃饭。那就是在喊小王回家吃饭。

接下来我们用两行代码来声明一个引用(就拿小王和小狗来说吧)：

int xiaoW;

int &xiaoG=xiaoW;

上面就是一个引用，说明几点要注意的地方：

1.&不是取地址符。而是引用运算符；

2.xiaoG是xiaoW的别名，所以这两个变量的值和地址都是一样的；

3.引用仅仅能初始化。而不能先声明再赋值，由于引用就相当于一个常量；

4.在声明一个引用时必须同一时候对其进行初始化。

引用是很忠心的，假设你定义了一个变量的别名。那么这个别名永远属于这个变量。它的地址始终和变量的地址同样，当改变别名的值也会改变这个变量的值。

相同，对对象的引用也与对变量的引用相同。但须要注意的是不能对类引用，由于类是一种类型，没有内存地址。

关于引用的介绍就到这里。以下我们来学习一下引用的使用。

二、三种传參方式的比較

函数的传參方式有三种：按值传递、按地址传递及按别名传递（按别名传递也是按地址传递的一种。这里我为了方便解说把它单列出来）。接下来我们用三个程序来对三种方式作下比較。程序的功能是交换两个变量的值。

1.按值传递。

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int i,int j)

{

cout<<"交换前的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

int temp;

temp=i;

i=j;

j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的执行截图例如以下：

从结果我们能够看出，变量a和b的值分别传给i和j，函数内的i和j的值是交换了的。而a和b的值并未交换。这是怎么回事呢。

这是由于，当把a和b的值传递到函数中时，这种传递方式就是按值传递。编译器会自己主动在栈中创建a和b的副本。然后再将a和b的副本传递给函数。这样在函数中交换的是a和b的副本，而不是a和b本身。解决这种问题就要引入指针了。

2.按地址传递。

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int *i,int *j)

{

cout<<"交换前的i:"<<*i<<"  "<<"j:"<<*j<<endl;

int temp;

temp=*i;

*i=*j;

*j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<*i<<"  "<<"j:"<<*j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(&a,&b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的执行截图例如以下：

能够看到，这样就能够交换a和b的值了。由于程序传递的是a和b的地址，所以在函数中能够通过地址直接訪问a和b，交换它们的值。

指针尽管能够实现交换的功能，可是使用起来比較麻烦，又不易阅读，使用引用看起来就会直观得多。

3.按别名传递

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int &i,int &j)

{

cout<<"交换前的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

int temp;

temp=i;

i=j;

j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的执行截图例如以下：

结果也是成功交换，程序看起来易懂，并且操作也方便不少。

三、传递对象

对象和变量一样能够作为參数传递。而不一样的是。对象可能包括有大量的数据，那么用上述的三种方式分别传递对象是什么样子呢。

1.按值传递对象

当按值传递的參数是一个对象时，编译器相同会建立一个对象的副本，函数中返回对象时，相同会建立对象的副本，当该对象的数据非常多时。那对内存的消耗就非常大了，我们先来看按值传递的程序。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A func(A a)

{

return a;

}

int main()

{

A a;

func(a);

return 0;

}

程序执行结果截图例如以下：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMTQyMTYwOA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">

由程序执行结果能够看出。执行了一次构造函数，两次复制构造函数，三次析构函数，接下来我们对比程序结果和代码分析一下（此处知识对新手十分重要，大家务必牢记！

），main函数中创建了一个对象a。所以调用了构造函数。再将a传递到func函数中，这时会自己主动调用复制构造函数来创建对象a的副本。也就是说传进func函数的是a的副本而不是a本身。func函数的返回值是对象，返回的方式也是按值返回，此时又自己主动调用复制构造函数创建返回值的副本，所以我们看到调用一次构造函数和两次复制构造函数，对应也会调用三次析构函数释放内存。

2.按地址传递对象

从按值传递对象的程序结果能够看出，这样的方式的系统开销是很大的，而按地址传递则攻克了这一问题。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A func(A *a)

{

return *a;

}

int main()

{

A a;

func(&a);

return 0;

}

程序执行结果截图例如以下：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvdTAxMTQyMTYwOA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">

能够看出。上面的程序避免了两次复制构造函数的调用，由于在将对象a传递给func函数时传进的是地址，func函数返回的相同也是个地址。

3.按别名传递对象

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A &func(A &a)

{

return a;

}

int main()

{

A a;

func(a);

return 0;

}

程序执行结果截图例如以下：

能够看出，按别名传递对象与按指针传递有相同的效果。而实现起来又简单的多，这里给新手朋友们做出个小提示，就是func函数返回的类型是别名。假设想在main函数中接收这个别名，相同也要用引用类型的数据接收，比方A &aa=func(a)，而不能用一个A类型的对象接收。这点大家要注意。

四、究竟该用指针还是引用

既然引用能够实现指针的功能。又比指针使用方便，那是不是仅仅用引用就能够了呢。答案是否定的。由于指针的某些功能引用是无法实现的，先说一下引用和指针的差别。

1.指针能够为空。而引用不能为空；

2.指针能够被赋值，而引用不可改变；

3.在堆中创建一块内存区域时，必须使用指针来指向这块区域。否则是无法訪问的。而不能用引用来指向

五、使用引用需慎重

引用是不能为空的，否则是得不到正确的结果。我们通过以下的程序来感受一下。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(int i){x=i;}

int get(){return j;}

private:

int j;

};

A &func()

{

A a(100);

return a;

}

int main()

{

A&aa=func();

cout<<aa.get()<<endl;

return 0;

}

程序执行结果截图例如以下：

从执行结果能够看出。我们并没有得到正确的j值（100），这是为什么呢，原因是。func函数中的a是一个局部对象，在func函数执行后，a就没有了，所以func函数返回的是一个并不存在的对象的别名。因此无法正确得到j的值，解决问题非常easy，仅仅要将func函数的引用类型返回值改为A类型。就能够的到正确的结果，由于这样会创建一个对象a的副本。

六、寄语

我刚開始学习C++时对引用就特别头疼，但仅仅要清晰的了解了它的工作方式，学习起来还是比較简单的，所以我以我的亲身体验写出这篇博文。以供刚開始学习的人朋友參考。当然，引用的知识比較混乱并且极easy与指针混淆，须要在应用的过程中才干逐渐掌握，所以建议朋友们还是去多读多写代码。祝朋友们都能学到足够的知识。在实践中进步。成为合格的互联网人才。

因为我也是刚入门不久，所以纰漏之处在所难免，请各位多包涵。假设对本文有不论什么意见或建议，欢迎与我qq交流，谢谢！