• C++学习之引用


    1. 引用的定义及意义

    a. 引用的定义

    引用必须初始化。因为引用一经定义,它就不能再指向其他对象了,所以需要进行初始化。

    type & quote_name=var_name;
    

    但引用不能用引用对象的地址进行初始化。如果想对对象的地址进行引用,可以定义一个指针引用。

    b. 引用的意义

    int a=10;
    int &b=a;
    

    这里,b就是一个引用,b实际上指向的是a的地址,但它不是指针,是引用,是a的别名,a能做的b都能做。

    2. 引用的应用

    实际应用中,引用主要被用来作为函数的形式参数。
    引用在内部存放的是一个对象的地址,它是该对象的别名。对于不可寻址的值,如字符串常量,以及不同类型的对象,编译器为了实现引用,必须生成一个临时对象,引用实际上指向该对象,但用户不能访问它。这时当引用用来作为函数形参时就引入了const引用问题。

    3. const 引用问题

    • const 引用可以用不同的类型对象初始化(只要类型之间可以默认转换即可),也可以是不可寻址的值,如字符串常量。非const 引用不行。
    double  dvar=2.12;
    int     & nvar=dvar;             //Wrong
    int     const& cnvar=dvar;       //OK
    double  & cdqvar=dvar+1.0;      //Wrong
    double  const& cdqvar=dvar+1.0;  //OK
    

    https://github.com/bbxytl/bbxytl.github.com/raw/master/blog/pages/images/blog_2/1_invalid.png

    • 编译器在处理引用时,会将其转换如下,生成一个临时对象。
    double  dvar=2.12;
    int     const& cnvar=dvar;
    ///编译器转换--Beg
    int     tmp=dvar;           //double -> int
    int     const& cnvar=tmp; 
    ///End
    
    • 不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值,即,编译器产生临时变量的时候引用必须为const 。
    int nvar=100;
    int * &pqvar=&nvar;      //Wrong , &nvar 产生了一个临时的对象,引用必须为const
    int * const & pcqvar=&nvar; //OK
    
    int const nvar0=100;
    int * &pqref=&nvar0;    //Wrong, 非const引用是非法的
    int const * &pcqref=&nvar0; //Wrong, 需要临时变量,且因为nvar0是一个常量,所以需要一个常量指针,以确保不能修改nvar0的值,而pcqref是一个非常量指针
    int const * const &cpcqref=&nvar0; //OK
    int const *p = &nvar0;
    int const * &ref = p;  //OK
    

    注:常量指针和指针常量

    int a;
    int * const p = &a    //指针常量,*p可以修改:*p = 8;(OK)
                          //p不可以修改: p++;(ERROR)
    int a,b;
    const int *p = &a;   //常量指针,*p不可修改:*p = 8;(ERROR)
                          //p 可以修改: p = &b  (OK)
    

    总结:

    • 不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值
    • 地址值是不可寻址的值
    • const引用表示,试图通过此引用去(间接)改变其引用的对象的值时,编译器会报错。这并不意味着原来的对象也变成const类型了,我们仍然可以通过原对象来更改对象的值,达到更改引用对象的值的目的。
    int nvar=100;
    int const &ref=nvar;
    nvar++;     //OK
    //ref++;    //Wrong
    cout<<nvar<<endl<<ref<<endl;
    ///输出:
    101
    101
    

    附录

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