C++ | 引用是什么意思？引用与指针的不同点？详细讲解

引用

引用概念

引用，就是给已经存在的变量取别名。

编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

例如：李逵，AKA“铁牛”“黑旋风”，都是同一个人

引用语法

类型& 引用变量名（对象名）=引用实体

引用类型必须和引用实体是同种类型的；

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;
	printf("%p\n", &a);
	printf("%p\n", &ra);

	return 0;
}

?

引用特性

1. 引用在定义时必须初始化；
2. 一个变量可以有多个引用；
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体；

错误写法：

常引用

常引用引用变量

先初始化变量，再const引用 常量

using namespace std;

int main()
{
	//（1）变量初始化，再const引用 变量
	int b = 10;
	const int& a = b;
	b = 11;//b是可以修改的，但是a不能修改
	printf("a=%d,b=%d\n", a, b);
	return 0;
}

常引用引用常量

const引用常量

using namespace std;

int main()
{
	//（2）const引用 常量
	const int& c = 15;
	//编译器会给常量15开辟一片内存
	//并将引用名作为这片内存的别名
	//int &d=15//err
	cout << c << endl;
	return 0;
}

引用使用场景

做参数

using namespace std;
void Swap1(int* a, int* b)
//传值
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

void Swap2(int& a, int& b)
//传引用
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main()
{
	int a = 23; int b = 45;
	cout << "传值:" << endl;
	cout << "a = " << a << "  " << "b = " << b << endl;
	Swap1(&a, &b);
	cout << "a = " << a <<"  " << "b = "  << b << endl;
	
	int c = 66; int d = 99;
	cout << "传引用:" << endl;
	cout << "c = " << c << "  " << "d = " << d << endl;
	Swap2(c, d);
	cout << "c = " << c << "  " << "d = " << d << endl;
	
	return 0;
}

做返回值

如果函数返回时，出了函数作用域：

如果返回对象还在（还没有还给系统，eg：static），则就可以使用引用返回；

如果已经还给了系统，必须使用传值返回。

int& Count()
{
	static int n = 0;
	n++;
	// ...
	return n;
}

int main()
{
	int n = Count();
	cout << "n is :" << n << endl;
	return 0;
}

?

using namespace std;

int& Add(int a, int b)
{
	int c = a + b;
	return c;
}
int main()
{
	int& ret = Add(1, 2);
	cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;
	int& ret2 = Add(3, 4);
	cout << "Add(3, 4) is :" << ret2 << endl;
	return 0;
}

参数&&返回值：值or引用

以值作为参数或者返回类型时：

在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时拷贝，因此此时效率是低下的，尤其是参数或者返回类型非常大时。

引用和指针的区别

语法概念上，引用就是一个别名，没有独立空间，和其他引用实体公用同一块空间；

底层实现上，引用实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

引用和指针的不同点

1. 引用是一个变量的别名，指针存储的是一个变量的地址；
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求；
3. 引用在初始化引用一个实体之后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体；
4. 没有NULL引用，但是有NULL指针；
5. 在sizeof中，引用结果是引用类型的大小，但指针始终都是地址空间占用字节个数（32位平台下占用4个字节）；
6. 引用+1即引用的实体+1，指针+1即指针向后偏一个类型大小；
7. 有多级指针，没有多级引用；
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理；
9. 引用比指针使用起来相对安全。