C++之引用（上）

摘星

发布于 2023-04-28 09:11:25

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发布于 2023-04-28 09:11:25

文章被收录于专栏：C/C++学习

前言

今天要介绍的是C++中的一个新概念——引用。

一、引用

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，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。下面我用两个例子简单介绍一下引用。生活中的例子：水浒传里的宋江，他父母给他取的名字是宋江，江湖人称他为及时雨（这里及时雨就是对宋江这个人的引用）。编程上的例子：

其中a和ra代表的是一个东西。（ra 是 reference to a的缩写，意思是对a的引用）

二、引用的写法

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

例如上面例子中的：

int& ra = a;//定义引用类型

注意：指针和引用的赋值中，权限可以平移（不变）、缩小但是不能扩大。（我引用你，我的权限可以平移、缩小，但是不能扩大）

三、引用特性

1.引用在定义时必须初始化

int main()
{
	int a = 10;
	int& b;//编译不通过
	int&b = a;
}

原因：编译器不会为引用对象开辟内存空间

2. 一个变量可以有多个引用

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	int& c = a;
	int& d = c;
	return 0;
}
//b,c,d都是a的引用

原因：相当于一个人可以有多个身份，无论这个人是什么身份，他都是这一个人。

3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	int c = 5;
	b = c;//这一步相当于将c的值赋值给了b（即，a），而非将b改为c的引用
	printf("a的地址：%p\n", &a);
	printf("a = %d\n", a);
	printf("b的地址：%p\n", &b);
	printf("b = %d\n", b);
	printf("c的地址：%p\n", &c);
	printf("c = %d\n", c);
	return 0;
}

因此，引用是不能完全代替指针的，因为指针是可以指向不同实体的

三、引用的权限（含例子）

在指针和引用的赋值中，权限可以平移（不变）、缩小但是不能扩大。（比如，我引用你，我的权限可以是你的权限的平移、缩小，但是不能扩大）关于权限举个简单的例子：你和我是朋友，你父亲有一本书，你平时可以看这本书、在书上写字画画甚至把书当枕头。后来，你将书借给了我（类似我引用了你的书），我可以看书，经过你的允许我可以在书上写字画画甚至当枕头，那么我可以把书中我喜欢的内一页撕下来吗？如果我只能看书，这属于是权限的缩小；如果我可以做你对书做的一切事情，这就属于权限的平移；如果我除了做你可以做的事情，甚至对书做一些你都不可以做的事情（比如说撕书），这就属于权限的放大了。显然，权限的缩小可以，权限的平移在一定情况下也可以，但是权限的放大是不可以的。权限的引用，就引出了下一个概念——常引用

四、常引用

void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，因为a为常量，这属于权限的放大
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，因为10为常量，这属于权限的放大
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同，权限的放大
const int& rd = d;
}

最后一种情况，当引用变量的类型与它要引用的变量类型不同时，为什么要用常引用呢？因为在发生类型转换（无论是显示类型转换还是隐式类型转换或者整型提升等），过程中都会产生一个临时变量（类型变换不会影响原变量的类型），C++标准规定临时变量具有常性（常性就是不能改变的意思，常量就具有常性），所以在引用发生类型变换时，如果不用常引用，就是对这个临时变量的权限放大。