C++引用和函数返回值

这是老师上课讲的内容，现在把它写下来，一方面当做复习，另一方面真的想学点东西。废话不多说，先贴上测试的代码：

 #include <iostream.h>

 float temp;

 float fn1(float r)
 {
     temp = (float)(r*r*3.14);
     return temp;
 }

 float& fn2(float r)        //绑定return的变量
 {
     //float temp;

     temp = (float)(r*r*3.14);
     return temp;
 }

 void main()
 {
     float a=fn1(5.0);      //
     float& b=fn1(5.0);     //VC++ 6.0 error, (有的编译器warning)
     float c=fn2(5.0);      //
     float& d=fn2(5.0);     //如果temp不是全局变量，仍可能有问题
 }

在分析上面的代码之前，先说两个理论：

（一）什么是引用。同时借助老师的简单比喻：

一个变量的引用就是这个变量的别名，引用在定义的时候必须同时初始化。老师是这样比喻的，说他有个同学（具体有无此人，无从考证）个子很矮，所以好多人给老段起了个外号叫做根号2，当然了根号2和老段是同一个人，对老段的任何操作都是对根号2的操作。后来又有人给根号2（也就是老段）起了另一个外号叫做矮冬瓜。这样，根号2、老段和矮冬瓜指的就是同一个人了。这里的老段就象征着变量的本体，根号2就是老段的引用，矮冬瓜就是老段的引用的引用。当然了，这三个称谓表示同一个人。

（二）一个函数的声明类型和它具体的返回值类型的关系：

首先知道一点：函数的返回值在内存的栈空间中是要开辟空间的。假设我们给这个空间起个名字叫做END，那么这个END的类型就是函数声明的时候的返回类型，不管你具体实际中返回的是什么类型。例如上面的fn2()函数：

 float temp;
 float& fn2(float r)        //绑定return的变量
 {

     temp = (float)(r*r*3.14);
     return temp;
 }

函数返回的时候具体的语法是：float & END = temp；其中float就是这个函数声明时的类型，END就是给函数返回开辟的栈空间，temp就是实际return的东西。这就是用return的temp初始化END引用。这里temp就是老段，END就是根号2。

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下面逐个的分析最开始的代码：

（1）

 float a = fn1(5.0);

函数返回时的语法为：float END= temp;这样END就是一个float类型的变量。上面的这句代码就是用END这个变量初始化a。随后调用结束，栈空间的END就被os收回了。

（2）

 float &b = fn1(5.0);

END为float类型的，函数返回时具体的语法是：float END= temp;这里的END也是一个float类型的变量。上面的这句代码在main函数中给END弄了一个引用（内部用指针实现的）。这里的b是个引用，也就是根号2，END就是老段。但是问题来了，END是暂时的栈空间啊，函数调用结束后它就被清除了啊，相当于在main函数的栈空间中弄了一个指针，但是这个指针指向了一个即将被清除的变量。当然会报错。

（3）

 float c = fn2(5.0);

这里的END就是一个引用了，因为fn2声明的时候类型为float &。函数返回时的语法是：float & END = temp；用temp初始化一个引用。这里的END就是根号2，temp就是老段，也就是说对根号2的任何操作都会作用在老段的身上（他们是同一个东西）。所以这个语句的意思就是用temp给c初始化。

（4）

 float &d = fn2(5.0);

同样END是引用，这里是用一个引用初始化另一个引用。这时temp是老段，END是根号2，d是矮冬瓜，三个名字说的是同一个人。即使调用结束后，END被清掉了，但是他毕竟是别名，不是变量的本尊，所以不会报错。

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注：作用在引用上的操作，同样会作用在变量本身上，但是如果这个引用的生存期到了，它要消亡了，这是没有关系的。就好像，忽然有一天大家都不在管老段叫根号2，那么根号2这个外号的生存期就到头了。但是这没什么影响。

但是老段不能消亡，你说老段消亡了，但是根号2这个外号还在，那不行，根号2指的是谁啊。

引用理论上是不占内存空间的，但是实际的实现上就是指针的操作。只不过这种指针的操作对编程人员是透明的。