【C++基础】引用的用法、常量引用

2022-04-04 00:23:03

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1.1 引用的基本使用

作用：给变量起别名，新别名指向的是同一块内存。
语法：数据类型 &别名 = 原名

#include<iostream>
using namespace std;

//引用，给变量起别名
int main(){
	int a = 10;
	int &b = a;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	//a = 10
	//b = 10

	b = 100;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	//a = 100
	//b = 100
	system("pause");
	return 0;
}

1.2 引用的注意事项

引用必须初始化（上来就要说明是哪个变量的别名）
引用在初始化后，不可以改变该引用，如让b变成c的别名就不行了（如下栗子）：

#include<iostream>
using namespace std;

//引用，给变量起别名
int main(){
	int a = 10;
	//1.引用必须初始化
	//int &b;//错误
	int &b = a;

	//2.引用在初始化后，不可以改变
	int c = 20;

	//想让b变成c的别名，这是赋值操作，而不是更改引用
	b = c;//这里是b指向的内存赋值为20

	cout << "a = " << a << endl;//20
	cout << "a = " << b << endl;//20
	cout << "a = " << c << endl;//20
	system("pause");
	return 0;
}

1.3 引用作函数参数

函数传参，分为值传递（形参不能修饰实参）和地址传递。

引用作函数参数的作用：函数传参时，可用【引用】让形参修饰实参，这时就不用使用地址传递了。
优点：可以简化指针修改实参。

#include<iostream>
using namespace std;

//交换函数
//1.值传递
//2.地址传递
//3.引用传递

void mySwap01(int a, int b){
	int temp = a;
	a = b; 
	b = temp;

	cout << "swap01 a = " << a << endl;
	cout << "swap01 b = " << b << endl;  
	cout << endl;
}

//2.地址传递，用指针接收地址
void mySwap02(int* a, int* b){
	int temp = *a;
	*a = *b; 
	*b = temp;

	cout << "swap02 a = " << a << endl;
	cout << "swap02 b = " << b << endl;  
	cout << endl;
}

//引用传递，这里的形参的a是实参a的别名（只不过同名了）
void mySwap03(int &a, int &b){
	int temp = a;
	a = b; 
	b = temp;

	cout << "swap03 a = " << a << endl;
	cout << "swap03 b = " << b << endl;  
	cout << endl;
}

int main(){
	int a = 10, b = 20;
	//1.值传递，形参不会修饰实参
	//mySwap01(a, b);
	//2.地址传递，地址传递，形参会修饰实参
	//mySwap02(&a, &b);
	//3.引用传递，形参也会修饰实参
	mySwap03(a, b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

小结：
- 引用传递，这里的形参的a是实参a的别名（只不过同名了）
- 通过引用参数产生的效果，和地址传递是一样的，但是【引用】的语法更加清楚。

1.4 引用作函数返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的。
注意：不要返回局部变量引用。
用法：函数调用作为左值。

（1）不要返回局部变量引用。栗子如下，第二次结果错误了，因为a的内存已经释放，而第一次正确是因为编译器作了保留。

#include<iostream>
using namespace std;

//1.不要返回局部变量的引用
int& test01(){
	//局部变量存放在四区中的 栈区
	int a = 10;
	return a;
}

int main(){
	int &ref = test01();
	//第一次正确是编译器做了保留
	cout << "ref = " << ref << endl;
	//第二次结果错误，因为a的内存已经释放
	cout << "ref = " << ref << endl;
	system("pause");
	return 0;	
}

（2）函数调用作为左值。
现在不返回局部变量的引用，使用了static后让函数返回静态变量的引用。
原名赋值为1000，别名访问也是1000。如果函数的返回值是一个引用，则这个函数的调用，可以作为左值。

#include<iostream>
using namespace std;

//1.不要返回局部变量的引用
int& test01(){
	//局部变量存放在四区中的 栈区
	int a = 10;
	return a;
}

//2.函数的调用可以作为左值
int& test02(){
	static int a = 10; //静态变量，存放在全局区
	//全局区上的数据在程序结束后系统释放
	return a;
} 

int main(){
	//int &ref = test01();
	//第一次正确是编译器做了保留
	//cout << "ref = " << ref << endl;
	//第二次结果错误，因为a的内存已经释放
	//cout << "ref = " << ref << endl;

	int &ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000;//其实等于做了一个a=1000的赋值，ref2又是a的别名 
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	system("pause");
	return 0;	
}

1.5 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作。
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参。

如下面的const限定了ref有只读性，无法修改，如果ref = 20则会报错表达式必须是可修改的左值。

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
	
	//常量引用
	//使用场景：用来修饰形参，防止误操作
	int a = 10;
	//int &ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
	
	//加上const，编译器将代码修改为 int temp = 10; const int &ref = temp;
	const int &ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
	
	//表达式必须是可修改的左值
	//ref = 20;
	
	system("pause");
	return 0;
}

（2）使用场景：用来修饰形参，防止误操作。
如下面的场景，只想让showValue函数打印val变量，但是由于形参用了引用，传入的a变量值也发生了改变，如果代码行多了，容易忘记这个a发生了改变（本意是不想让a改变），所以我们可以在形参上加上const，则会报错提示（更加安全）：

所以当函数用引用时，修改了形参后，实参也会该，加上const则会报错提示，防止误对形参进行操作（如修改形参值后，外面的实参跟着改变了）：

#include<iostream>
using namespace std;

//打印数据函数
void showValue(const int &val){
	//val = 1000;
	cout << "val = " << val << endl;
}

int main(){
	
	//常量引用
	//使用场景：用来修饰形参，防止误操作
	int a = 100;
	showValue(a);
	system("pause");
	return 0;	
}

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