C++中的引用"&"

在C++中有一个和指针很相似的对变量值间接使用的东西——引用 “&”。我们可以暂时把引用想像成为一个和指针一样的新的名词，但与指针有所不同的是，引用在定义的同时必须初始化，而指针可以先定义，再初始化；与指针的另一个不同点就在于，引用一但被初始化了就不能再更改了，而指针可以。例如：

int i = 5;
int j = 6;
int* p;  //先定义指针
p = &i;  //再初始化（赋值）
//int& r;  //产生编译错误，定义的同时要赋值
//r = &i;
int& r = i; //合法的
p = &j;  //指针更改指向的内容，合法
r = j;  //不合法，但不会产生编译错误，因为前面r已经得到了变量i的地址，此处不能再改为j

引用即为直接取变量地址，而指针则是间接存储变量地址。例如:

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int i = 5;
    cout << "i = " << i << endl;
    i += 2;  //直接改变变量i的值
    cout << "i = " << i << endl;
    int* z = &i;  
    *z += 2; //通过指针间接改变变量i的值
    cout << "i = " << i << endl;
    int& r = i;
    r += 2; //通过引用间接改变i的值
    cout << "i = " << i << endl;
    return 0;
}

输出结果：

用引用作为子函数的参数。子函数中直接用值作为传递函数，那么编译器将会复制该值，并将此复制的值存在栈中，因此在子函数中使用的只是传递下来的值的复制值，并不会改变原来传递下来的值。
但如果传递下来的是变量的地址的话，则会存在堆中，当数据量特别大的时候，传递地址调用函数的过程会明显加快。传递地址可以既可通过指针传递，又可以通过引用传递，例如：

#include <iostream>
using namespace std;
void f1(int value){ //通过值传递
    cout << "f(int): transfer by value: " << value << "   address of this value: " << &value << endl;
}

void f2(int* pointer){
    cout << "f(int*): transfer by pointer: " << *pointer << "   address of pointer: " << pointer << endl; //通过指针传递
}

void f3(int& reference){
    cout << "f(int&): transfer by reference: " << reference << "   address of reference: " << &reference << endl; //通过引用传递
}

int main(){
    int i = 5;
    cout << "the value of i: " << i << "   address of i: " << &i << endl;
    f1(i);  //向f1函数中传递值，此时两个地址不一样，但值一样
    f2(&i); //向f2中通过指针传递值，此时两个地址相同，值也相同
    f3(i);  //向f3中通过引用传递值，此时两个地址相同，值也相同
    return 0;
}

输出结果：

值传递不会改变原来变量的值，但指针传递和引用传递则可以，例如：

#include <iostream>
using namespace std;
void f1(int value){
    cout << "f(int): transfer by value";
    value++;
}

void f2(int* pointer){
    cout << "f(int*): transfer by pointer";
    (*pointer)++;
}

void f3(int& reference){
    cout << "f(int&): transfer by reference";
    reference++;
}

int main(){
    int i = 5;
    cout << "i: " << i << endl;
    f1(i);
    cout << "-> i: " << i << endl;
    f2(&i);
    cout << "-> i: " << i << endl;
    f3(i);
    cout << "-> i: " << i << endl;
    return 0;
}

输出结果：

如有错误，欢迎大家批评与指正！