C++ 学习笔记之 引用

一.定义：

　　引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样.

二.用法：

1. 基本用法

   例如： int & a = b;

2. 引用作为函数返回值

   先看一个例子：

    #include <iostream>
    using namespace std;
    class Node{
        int x;
        public:
        Node(const Node & n){//去掉copy函数关于h的输出结果神奇般相同，原因未知
            x = n.x;
        }
        Node(int x=):x(x){
   
        }
    };
    int temp ;
    int & F(){
        temp*=;
        return temp;
    }
    int  F1(){
        temp*=;
        return temp;
    }
    Node F2(){
        Node u();
        cout << &u << "  ";
        return u;
    }
    int main(){
        temp = ;
        int &d = F(); //引用给引用，他们地址相同
        int e = F();  //引用给非引用，发生了复制
        const int & f = F();//把引用值赋值给常引用，他们的地址相同
        const int & g = F1();//对于内置数据类型，把非引用值赋值给常引用，他们的地址不同
        cout << &d << " " << &temp << endl;
        cout << &e << " " << &temp << endl;
        cout << &f << " " << &temp << endl;
        cout << &g << " " << &temp << endl;
        const Node & h = F2();//对于类对象类型，把非引用值赋值给常引用，他们的地址可能不同
        cout << &h << endl;
        cout << d << " " << temp << endl;
        return ;
    }

3. 程序输出结果为：

   0x602194 0x602194
   0x7fffe0565418 0x602194
   0x602194 0x602194
   0x7fffe056541c 0x602194
   0x7fffe0565410 0x7fffe0565410
   80 80

   　　从结果中可以看到，当使用引用作为程序返回值并且将这个返回值赋值给引用类型时，他们的地址是相同的（都指向temp这个变量），其他情况都产生了值的赋值，发生了地址的变化。由此也可以看出，使用引用可以减少值的复制，特别是当需要传的数据特别大的时候。

4. 另外，函数中返回非引用类对象赋值给const 引用变量时输出结果有些奇怪，不明白里面的copy函数为什么不调用但只加上就可以使他们的地址相同。
5. 常引用
   基本用法如下：

   int b = ;
   const int a = b;

   使用常引用可以是引用的值不可修改。这样可以防止因误操作引发的数据修改，保证了安全性。

6. 引用函数作为左值

   一般非引用函数都是只能作为右值，函数一旦计算完成那么它就是一个确定的常数。但引用函数不同。它既可作为左值，又可作为右值。

   int &d = ++F();

   相当于

   int A[];
   int &array = A;

   这是它作为左值的应用。

   但当我执行

   int &d = F()++;

   这样会产生错误。错误信息为：

   error: invalid initialization of non-const reference of type 'int&' from an rvalue of type 'int'

   这个错误信息与执行

   int &d = ;

   的错误信息一致,说明F()++操作实际上是相当于先把F()的值存到一个整型常量中，然后F()(相当于temp)的值加一.一个整型常量无法复制给int&类型。

   执行

   const int &d = F()++;（使用常引用）

   或

   int d = F()++;（把常量值拷贝到变量中）

   才可以正常编译。

三.注意事项：

• 引用不能用于数组，但可以用在指针上

  如果尝试执行

  int A[];
  int &array = A;

  编译器会报错：
  error: declaration of 'd' as array of references

  但我可以对指针用引用：

  int *p = A;
  int &array = p;

  编译成功。

  至于为什么不能对数组用引用，网上答案很多，我自己不能确定哪种答案是正确的，大家可以自行搜索相关问题。

• 不要试图返回临时对象的引用,这样引用会成为无效引用，假如把返回值赋值给变量，那么程序可能会崩掉
• 返回函数内部new分配的内存的引用或指针，这样的写法不推荐，很容易会造成内存泄漏（即无法正常的回收这块内存）
• 注意常引用与普通引用之间的相互赋值问题

   temp = ;
   const int t = ;
   int &d = temp;
   const int &e = temp;
   const int &f = t;
   int &g = t;//编译错误

  常量变量都可以赋值给常引用，但只有变量值才可以给普通引用，若常量值给普通引用会发生编译错误。

• 另外记录一次在写C++作业的过程中偶然发现的一个问题，这加深了我对常引用以及ostream重载等的一些理解。点击跳转