今天要講的是C++中我最喜歡的一個(gè)用法——引用，也叫別名。
引用就是給一個(gè)變量領(lǐng)取一個(gè)變量名，方便我們間接地使用這個(gè)變量。我們可以給一個(gè)變量創(chuàng)建N個(gè)引用，這N + 1個(gè)變量共享了同一塊內(nèi)存區(qū)域。
1. 聲明引用
創(chuàng)建引用的格式如下：
數(shù)據(jù)類型 引用名 = 原變量
比如：
int a = 1;
int& b = a;
在這段代碼中，我們給變量a創(chuàng)建了一個(gè)別名b。它們公用同一塊內(nèi)存區(qū)域，就是創(chuàng)建變量a時(shí)申請(qǐng)的區(qū)域。
注意：由于引用并不需要申請(qǐng)一塊新的內(nèi)存空間，因此在建立引用時(shí)只能聲明，不能定義。
面試題中?？歼@個(gè)知識(shí)點(diǎn)，請(qǐng)問(wèn)下面的代碼是否正確：
int a = 1;
int& b;
b = a;
當(dāng)然，它是錯(cuò)的。第二行錯(cuò)誤，引用在聲明的時(shí)候必須指定一個(gè)已有的變量，否則編譯器不知道給它分配哪一塊內(nèi)存空間。
2. 引用的特性
前面已經(jīng)提到了，引用唯一的特性就是使用已有的內(nèi)存空間。我們用一段小程序來(lái)驗(yàn)證這個(gè)特性。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 100;
int &b = a;
a += 50；
cout << a << b << endl;
b += 50;
cout << a << b << endl;
return 0;
}
大家可以自己運(yùn)行一下這段代碼，整個(gè)過(guò)程中，無(wú)論a放生變化還是b發(fā)生變化，a和b的值始終保持一致。
在使用引用時(shí)，我們需要注意下面的問(wèn)題：
- 引用必須與已有的變量相聯(lián)系
- 引用并不獨(dú)立分配內(nèi)存空間
- &前有數(shù)據(jù)類型，是引用符號(hào)；&前沒(méi)有數(shù)據(jù)類型，是取地址符號(hào)
比如：int& b = a;和int* p = &a;，前者是引用符號(hào)，后者是取地址符號(hào)。
- 可以用引用給另一個(gè)引用初始化
int a = 100;
int& b = a;
int& c = b;
這段代碼中，b和c都是a的引用。
- 引用聲明后不能改變引用關(guān)系
int a, b;
int &c = a;
c = b;
這段代碼中，第三行想讓c成為b的引用是辦不到的。它實(shí)際實(shí)現(xiàn)的功能是把b的值傳遞給了a，c依然是a的引用。因?yàn)閏一旦聲明為變量a的引用，就不能再修改成變量b的引用了。
ps：這部分之前表述的有問(wèn)題，感謝大家?guī)臀抑赋觥?/p>
3. 引用作為函數(shù)參數(shù)
這是引用最方便的地方。在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)，我們知道如果要寫(xiě)一個(gè)變量值交換的函數(shù)需要使用指針，代碼如下：
void swap(int* p1, int* p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
swap(&a, &b);
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}
這段代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：
我們通過(guò)swap函數(shù)成功交換了變量a和變量b的值。注意swap(&a, &b);這句話中的&符號(hào)是取地址符號(hào)。
很多同學(xué)不喜歡指針，見(jiàn)到*就恐懼。從今天起，我們可以用引用替代指針的使用。代碼如下：
#include <iostream>
using namespace std;
void swap(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 1;
int b = 2;
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
swap(a, b);
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}
運(yùn)行一下這段代碼，看看結(jié)果：
結(jié)果完全相同。我們對(duì)swap函數(shù)做了修改，通過(guò)引用來(lái)得到形參的內(nèi)存空間，之后通過(guò)引用完成這兩塊內(nèi)存空間值的交換。
需要注意的是，在調(diào)用的時(shí)候swap(a, b);只需要進(jìn)行值傳遞即可。
引用傳參的好處：與值傳遞相比，引用傳遞不用申請(qǐng)新的內(nèi)存空間，特別是在需要傳遞類的對(duì)象時(shí)，能夠大大降低傳參代來(lái)的開(kāi)銷。
4. 引用的常見(jiàn)錯(cuò)誤
引用的常見(jiàn)錯(cuò)誤是C++面試和筆試中的常見(jiàn)問(wèn)題，總結(jié)如下：
4.1 引用類型不匹配
int a = 100;
void& b = a;
float& c = a;
第二行和第三行代碼都會(huì)報(bào)錯(cuò)，引用的數(shù)據(jù)類型必須和原始變量類型相同。而且根本不存在void類型的引用。
4.2 不能建立引用數(shù)組
int array[5] = {0};
int& arr[5] = array;
這種寫(xiě)法不允許。
5. 最后
對(duì)于單個(gè)變量的地址傳遞問(wèn)題，引用可以完美地取代指針。這使我們?cè)谠O(shè)計(jì)函數(shù)參數(shù)時(shí)更加方便。如果需要限定參數(shù)不被修改，可以結(jié)合const關(guān)鍵字使用。
我是天花板，讓我們一起在軟件開(kāi)發(fā)中自我迭代。
如有任何問(wèn)題，歡迎與我聯(lián)系。
