一、引用

1.1 引用概念

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。

引用书写格式：
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
举个例子：int就是引用类型，b就是引用变量名，a就是引用实体

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    
    
  int a = 10;
  int& b = a; //b是a的别名，b是a的引用，注意&符号在这里不是取地址!
  cout<<&a<<endl;
  cout<<"a="<<a<<endl;
  cout<<&b<<endl;
  cout<<"b="<<b<<endl;
  
  b = 20;
  cout<<&a<<endl;
  cout<<"a="<<a<<endl;
  cout<<&b<<endl;
  cout<<"b="<<b<<endl;

  return 0;
}

在这里插入图片描述
注意：
引用类型必须和引用实体是同种类型的。例如：a的类型为int，那么引用类型也必须是int。

1.2 引用特性

引用在定义时必须初始化
一个变量可以有多个引用
引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    
    
  int a = 10;
  int& b = a; //1.引用在定义时必须初始化
//int& b;     //没有初始化就会报错

  int c = 20;
  int& rc = c;  //2.一个变量可以有多个引用
  int& rrc = c;
  int& rrrc = c;

  int d = 30;
  int& e = d;
//e = c;    // 3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

  return 0;
}

1.3 常引用

引用类型必须和引用实体是同种类型的；
引用在初始化赋值时，权限可以被缩小，而不能被放大。

1.4 使用场景

做参数

void Swap(int& x, int& y)
{
    
    
  int tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
}

在这里插入图片描述
2. 做返回值

int& Count()
{
    
    
   static int n = 0；
   n++;
   // ...
   return n;
}

在这里插入图片描述
注意：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

1.5 传值、传引用效率比较

在这里插入图片描述
总结：

传值是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，会发生两次拷贝，如果参数或返回值类型较大，会造成效率低下。
传引用则是对实参或者返回变量的取别名，二者共享同一块内存，省去了一次拷贝，因此效率较高。

1.6 指针和引用的区别

从语法概念上，引用是引用实体的一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。而指针具有自己的空间，32位机器占4字节，64位机器占8字节。
从底层实现上，引用的实现方式是按照指针实现的，具有自己的空间。
从定义上，引用在定义时必须初始化，而指针可以不必初始化。
从初始化上，引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型，实体没有NULL引用，但有NULL指针。
在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
在操作上，引用自加1即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
有多级指针，但是没有多级引用
访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
引用比指针使用起来相对更安全

C++初阶——引用详解

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