引用:就是为某一变量设置一个别名,对引用的操作就是对变量进行直接操作
引用的声明方法:类型标识符 &引用名=目标变量名;
1) &在此是起标识作用,与地址无关
2) 类型标识符与目标变量类型一致
3) 引用在声明时必须进行初始化,且不能再把该引用名作为其他变量的别名
4) 引用不是新定义了一个变量,它不是一种数据类型,不占存储单元
5) 不能建立数组的引用。因为数组是一个由若干个元素所组成的集合,无法建立一个数组的别名。
从简单例子中验证上述的几个特征:
int a = 5; int &b = a; b = 6; cout << "a=" << a << ",b=" << b << endl; int c[5]; int &d = c;//编译错误,无法为数组建立别名1) &在此是起标识作用,与地址无关,代表b是a的引用
2) a为int类型,所以b定义为int &b,否则编译错误
3) 如果把代码改为 int&b;编译错误,在声明时必须进行初始化
4) b不是一种数据类型,不占存储单元
引用的使用——作为参数
void swap(int &p1,int &p2)
引用作为参数传递的优势:
传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。使用引用传递函数的参数,在内存中并没有产生副本(函数是在栈中操作的,在c语言中,需要在栈中对传递参数进行copy),它是直接对实参操作。使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果,但是,指针使用比较费劲,需要注意的事项比较多。
举个例子—— int a=5;int &p1=a;int *p=&a; //a是一个全局变量,p1为它的引用 。做三个操作:
1) 使用函数 void swap(int a); //传递参数a
a是全局变量,存储在进程数据区,而函数操作是在进程栈区域。执行函数时,需要在栈区域分配一个int地址,存放a的数据(这里暂时叫做a0吧),函数中的全部操作都是针对a0,所以当函数执行完之后(a0会被回收),a不会有任何改变。2)如果传递一个指针呢? void swap(int *p);
p是指向a的地址,分配过程与上面的相似,在栈区域分配一个int地址,存放p的数据(这里暂时叫做p0吧,这里存放的是p数据,不是*p数据)。函数中的全部操作都是针对p0,所以当函数执行完之后(p0会被回收),p不会有任何改变。 但是,对*p0进行操作,则会改变a的值,p0与p都是指向a(a存储在进程数据区)的指针
3)传递一个引用 void swap(int &p1);
在函数执行时,没有为参数分配地址重新copy,而是直接从进程数据区来对a进行读/写操作。在指针基础上更进一步,增加了代码可读性(指针是c最精华的东西,操作稍难,易出错,可读性稍差)
引用的使用——常引用
int a = 5; const int &b = a; a = 10; b = 11; //编译错误如果传递的参数不希望改变,则可以使用常引用。
引用的使用——注意事项
1、 不能返回局部变量的引用。因为局部变量在函数执行完之后会被回收,引用进入未知状态
2、 不能返回手动分配内存的引用,因为这些分配发生在堆区,会造成内存泄漏
3、 如果返回类成员值的引用,最好为const类型,否则造成类封装信息泄露
4、 引用可以作为表达式的左值,这是一种经典的使用,但建议慎用
上面四种情况举例如下:
int &fun0(){ int a; return a; } int &fun1(){ int *p; p = (int*)malloc(sizeof(int)); return *p; } class test{ public: int &test01(){ return a; }; private: int a; }; int vals[10]; int &put(int n){ if (n >= 0 && n <= 9) return vals[n]; } void main(){ int &a0 = fun0();<span> </span>//情况1 int &a1 = fun1();<span> </span>//情况2 test t1;<span> </span>//情况3,private属性泄露 int &a2 = t1.test01(); put(0) = 10; <span> </span>//情况四,以put(0)函数值作为左值,等价于vals[0]=10; }</span>
引用与多态
class A; class B:public A{ ... ... } B b; A &Ref = b;//用派生类对象初始化基类对象的引用
Ref 只能用来访问派生类对象中从基类继承下来的成员,是基类引用指向派生类。如果A类中定义有虚函数,并且在B类中重写了这个虚函数,就可以通过Ref产生多态效果。