从零开始学C++之从C到C++(二):引用、数组引用与指针引用、内联函数inline、四种类型转换运算符

一、引用

(1)、引用是给一个变量起别名 定义引用的一般格式:类型  &引用名 = 变量名; 例如:int a=1;  int  &b=a;// b是a的别名,因此a和b是同一个单元 注意:定义引用时一定要初始化,指明该引用是谁的别名 在实际应用中,引用一般用作参数传递与返回值

引用不是变量,引用仅仅只是变量的别名,引用没有自己独立的空间,引用要与它所引用的变量共享空间,对引用所做的改变实际上是对它所引用的变量的改变,引用在定义的时候要进行初始化,引用一经初始化,不能重新指向其他变量。

(2)const 引用

const引用是指向const对象的引用

const int ival = 1024; const int& refVal = ival; //ok:both reference and object are const int &ref2 = ival; //error:nonconst reference to a const object

(3)、按引用传递

引用传递方式是在函数定义时在形参前面加上引用运算符"&" 例如:swap(int &a,int &b); 按值传递方式容易理解,但形参值的改变不能对实参产生影响 地址传递方式通过形参的改变使相应的实参改变,但程序容易产生错误且难以阅读 引用作为参数对形参的任何操作都能改变相应的实参的数据,又使函数调用显得方便、自然

#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int &x, int &y);
int main(void)
{
    int a, b;
    a = 10;
    b = 20;
    swap(a, b);
    cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
    return 0;
}
void swap(int &x, int &y)
{
    int temp;
    temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

注意:引用作参数时,函数的实参与形参在内存中共用存储单元,因此形参的变化会使实参同时变化。

(4)、引用作为返回值

引用的另一个作用是用于返回引用的函数 函数返回引用的一个主要目的是可以将函数放在赋值运算符的左边。 注意:不能返回对局部变量的引用,具体可以参见我的这篇文章,文章里面还比较了引用与指针的关系。

(5)、引用与指针区别

引用访问一个变量是直接访问,而指针是间接访问。 引用是一个变量的别名,本身不单独分配自己的内存空间,而指针有自己的内存空间。 引用一经初始化不能再引用其它变量,而指针可以。 c++建议尽可能使用引用,不得已时使用指针。

二、数组引用与指针引用

请注意:sizeof 返回的是ssize_t (32位下4字节,64位为8字节)

/*************************************************************************
    > File Name: test.cpp
    > Author: Simba
    > Mail: dameng34@163.com 
    > Created Time: Wed 21 May 2014 06:50:11 PM PDT
 ************************************************************************/

#include<iostream>
using namespace std;

void func1(char s[10]) // char *s 
{
    cout<<"func1"<<endl;
    cout<<sizeof(s)<<endl;
    cout<<s[1]<<endl;
    s[1] = 'B';
    cout<<s[1]<<endl;   
}

void func2(char (&ss)[100])  // 数组引用
{
    cout<<"func2"<<endl;
    cout<<sizeof(ss)<<endl;
    cout<<ss[1]<<endl;
    char * f2 = ss;
    f2[1] = 'D';
    cout<<f2[1]<<endl;
}


void func3(char * const &  sss)// 指针引用
{
    cout<<"func3"<<endl;
    cout<<sizeof(sss)<<endl;
    cout<<sss[1]<<endl;
    char * f3 = sss;
    f3[1] = 'F';
    cout<<f3[1]<<endl;
}


int main(void)
{

    char s[10] = {'a', 'b'};
    char ss[100] = {'c', 'd'};
    char sss[1000] = {'e', 'f'};

    cout<<"main fun"<<endl;
    cout<<sizeof(s)<<endl;

    func1(s);
    func2(ss);
//  func2(sss);  error
    func3(sss);

    return 0;
}

输出为:

simba@ubuntu:~/Documents/code/cpp$ g++ test.cpp -o test simba@ubuntu:~/Documents/code/cpp$ ./test  main fun 10 func1 4 b B func2 100 d D func3 4 f F

如果数组为const char s[n]; 那么三个func的参数前面都得加const,当然此时就不能够在函数里面修改数组元素了。

三、内联函数

(1)、内联函数

当程序执行函数调用时,系统要建立栈空间,保护现场,传递参数以及控制程序执行的转移等等,这些工作需要系统时间和空间的开销。有些情况下,函数本身功能简单,代码很短,但使用频率却很高,程序频繁调用该函数所花费的时间却很多,从而使得程序执行效率降低。

为了提高效率,一个解决办法就是不使用函数,直接将函数的代码嵌入到程序中,可以使用带参数的宏定义实现,但是这种方法也有缺点,程序可读性往往没有使用函数的好,如果缺少了一些括号还可能出现歧义。

为了协调好效率和可读性之间的矛盾,C++提供了另一种方法,即定义内联函数,方法是在定义函数时用修饰词inline。inline关键字告诉编译器,这个函数的调用要尽可能快,可以当普通的函数调用实现,也可以用宏展开的办法实现。在C99也引入了inline 关键字。

(2)、内联函数和带参数的宏的区别

inline int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; } #define MAX(a, b)  ((a) > (b) ? (a) : (b))

内联函数调用时,要求实参和形参的类型一致,另外内联函数会先对实参表达式进行求值,然后传递给形参;如果实参表达式有Side Effect,那么这些SideEffect只发生一次。例如MAX(++a, ++b),如果MAX是个真正的函数,a和b只增加一次。而宏调用时只用实参简单地替换形参;如果MAX是上面那样的宏定义,则要展开成k = ((++a)>(++b)?(++a):(++b)),a和b 增加的次数就难说了。

内联函数是在编译的时候、在调用的地方将代码展开的,而参数宏则是在预处理时进行替换的,故生成的目标文件都比较大。

在C++中建议采用inline函数来替换带参数的宏。

四、四种类型转换

参考我的这篇文章

参考:

C++ primer 第四版 Effective C++ 3rd C++编程规范

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