“引用作为函数参数”与 “引用作为函数返回值”

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一、引用作为函数参数

作为函数参数时引用有两种原因:
1、在函数内部会对此参数进行修改;2、提高函数调用和运行效率。

    关于第一点,都知道C++里提到函数就会提到形参和实参。如果函数的参数实质就是形参,不过这个形参的作用域只是在函数体内部,也就是说实参和形参是两个不同的东西,要想形参代替实参,肯定有一个值的传递。函数调用时,值的传递机制是通过形参=实参来对形参赋值达到传值目的,产生了一个实参的副本。即使函数内部有对参数的修改,也只是针对形参,也就是那个副本,实参不会有任何更改。函数一旦结束,形参生命也宣告终结,做出的修改一样没对任何变量产生影响。

例如:

void swap(int p1, int p2) //对两个变量进行交换处理。此处函数的形参为p1, p2,没有引用
{

    int p;

    p = p1;

    p1 = p2;

    p2 = p;

 }
void main( )

{

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    int a,b;
    cin >> a >> b; //
输入a,b两变量的值
    swap(a,b); //直接以变量ab作为实参调用swap函数
    cout << a << ' ' << b; //输出结果

你会发现输出的ab还是你输入的值,没有交换。

 

如果我们改为:
void swap(int &p1, int &p2) //对两个变量进行交换处理。此处函数的形参为p1, p2都是引用
{

    int p;

    p = p1;

    p1 = p2;

    p2 = p;

}

再次执行,就会发现值交换了。原理就在于采用&p1&p2时,p1p2是实参的别名而已,像一个指针指向实参。改变p1p2就是改变实参的值。

    关于第二点,可以结合第一点分析,p1p2是实参的引用,不用经过值的传递机制,已经有了实参值的信息。所以没有了传值和生成副本的时间和空间消耗。当程序对效率要求比较高时,这是非常必要的.

 

二、引用作为函数返回值

说明:

1)以引用返回函数值,定义函数时需要在函数名前加&

2)用引用返回一个函数值的最大好处是,在内存中不产生被返回值的副本。

例如:
#include <iostream.h>
float temp; //
定义全局变量temp
float fn1(float r); //
声明函数fn1
float &fn2(float r); //
声明函数fn2
float fn1(float r) //
定义函数fn1,它以返回值的方法返回函数值
{
 temp=(float)(r*r*3.14);
 return temp;
}
float &fn2(float r) //
定义函数fn2,它以引用方式返回函数值
{
 temp=(float)(r*r*3.14);
 return temp;
}
void main() //
主函数
{
 float a=fn1(10.0); //1种情况,系统生成要返回值的副本(即临时变量)
 float &b=fn1(10.0); //2种情况,可能会出错(不同 C++系统有不同规定)
 //不能从被调函数中返回一个临时变量或局部变量的引用
 float c=fn2(10.0); //3种情况,系统不生成返回值的副本
 //可以从被调函数中返回一个全局变量的引用
 float &d=fn2(10.0); //4种情况,系统不生成返回值的副本
 //可以从被调函数中返回一个全局变量的引用
 cout<<a<<c<<d;
}

引用作为返回值,必须遵守以下规则:

1)不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁,因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用,程序会进入未知状态。

2)不能返回函数内部new分配的内存的引用。虽然不存在局部变量的被动销毁问题,可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用),又面临其它尴尬局面。例如,被函数返回的引用只是作为一 个临时变量出现,而没有被赋予一个实际的变量,那么这个引用所指向的空间(由new分配)就无法释放,造成memory leak

3)可以返回类成员的引用,但最好是const。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则(business rule)相关联的时候,其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关,因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常 量引用(或指针),那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。

 

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