引用

1. 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
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#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	int a = 10;
	int& b = a;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	cout << "通过引用修改后：" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	return 0;
}

运行结果：

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a = 10
b = 10
通过引用修改后：
a = 10
b = 10

2. 引用注意事项

  • 引用必须初始化
  • 引用在初始化后，不可以修改
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#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	//int& b;//报错，引用必须初始化
	int a = 10;
	int b = 10;
	int& c = a;
	c = b;//这是赋值操作，而不是更改引用
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	return 0;
}

运算结果：

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c = 10
a = 10
b = 10

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：值传递、地址传递、引用传递

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#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1、值传递
void Swap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//2、地址传递
void Swap02(int* a, int* b) {
	int temp = *a;
	* a = *b;
	* b = temp;
}
//3、引用传递，形参是实参的别名，所以可以将实参数据交换
void Swap03(int &a, int &b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	//值传递
	Swap01(a, b);
	cout << "值传递交换" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	
	//地址传递 
	cout << "\n地址传递交换" << endl;
	Swap02(&a, &b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	//引用传递
	Swap03(a, b);
	cout << "\n引用传递交换" << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	return 0;
}

运行结果：

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值传递交换
a = 10
b = 20

地址传递交换
a = 20
b = 10

引用传递交换
a = 10
b = 20

4. 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
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#include<iostream>
using namespace std;
int& test01() {
	int a = 10;//存放在栈区
	return a;//返回局部变量的引用
}
int& test02() {
	static int a = 10;//静态变量，存放在全局区，在程序结束后由系统释放
	return a;
}
int main() {
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl;//第一次输出正确，编译器做了一次保留
	cout << "ref = " << ref << endl;//第二次结果错误，因为 a 的内存已经释放
	
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;//输出正确
	//函数的返回值是引用，那么函数调用可以作为左值
	test02() = 1000;//相当于是 a = 1000,ref2 = 1000
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;//输出正确
	return 0;
}

运行结果：

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ref = 10
ref = 2056567184
ref2 = 10
ref2 = 10
ref2 = 1000
ref2 = 1000

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。
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#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	int a = 10;
	//自动转化为 int* const b = &a;指针常量是指针指向不可改，所以引用不可改
	int& b = a;
	cout << "a = " << a << endl;
	b = 20;//内部发现b是引用，自动帮我们转换为：*b = 20;
	cout << "b = " << b << endl;
	return 0;
}

6.常量引用

  • 作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

    在函数形参列表中和，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

示例：

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#include<iostream>
using namespace std;
//打印数据
void show(const int& val) {
	//val = 100;//报错，不可以修改，所以加const可以防止误操作
	cout << val << endl;
}
int main() {
	int a = 10;
	cout << "a = " << a << endl;
	//int& ref = 10;//报错，引用必须是一块合法的内存空间，栈区或者堆区
	const int& ref = 10;//加上const之后，编译器将代码修改为 int temp = 10;const int &ref = temp;
	//ref = 20;报错，加入const之后变为只读，不可以修改
	show(a);
	return 0;
}