目录
一 引用概念
二 引用特性
三 常引用
四 引用使用场景
1 做参数
2. 做返回值
1 例一
2 例二
3 例三
4 例四
五 传值, 传引用效率比较
六 值和引用的作为返回值类型的性能比较
七 引用和指针的区别
一 引用概念
引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空 间，它和它引用的变量共用同一块内存空间
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；
int main()
{int a = 1;int b = a;int& c = a;int& d = a;int& e = c;cout << &a << endl;cout << &c << endl;cout << &d << endl;cout << &e << endl;cout << &b << endl;return 0;
}
引用类型必须和引用实体是同种类型的
二 引用特性
1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
int main()
{int a = 0;// 引用必须初始化// int& b; 这是错误的int& c = a;int d = 1;// c变成d的别名？还是d赋值给c？--把d赋值给cc = d;// 一个对象可以有多个别名，可以别名继续取别名int& e = a;int& f = e;return 0;
}
三 常引用
void TestConstRef()
{const int a = 10;//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量 权限不能放大const int& ra = a;// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量const int& b = 10;double d = 12.34;const double& rrd = d;//权限可以缩小//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同const int& rd = d;//加了了const后 可以隐形类型提升int i = 1;double j = i;const double& rj = i;
}
四 引用使用场景
1 做参数
// 传参数
void Swap(int* left, int* right)
{int temp = *left;*left = *right;*right = temp;
}void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}typedef struct SListNode
{struct SListNode* next;int val;
}SLTNode, * PSLTNode;//void SListPushBack(PSLTNode& phead, int x)
void SListPushBack(SLTNode*& phead, int x)
{if (phead == NULL){// ... //phead = newnode;}else{// 找尾结点，再链接newnode// tail->next = newnode;}
}int main()
{int a = 0, b = 2;Swap(&a, &b);Swap(a, b);//PSLTNode plist = NULL;SLTNode* plist = NULL;SListPushBack(plist, 1);SListPushBack(plist, 2);SListPushBack(plist, 3);return 0;
}
我们可以看到插入的时候我们就没有传地址了. 接收的就是她本身, 只是换取了一个名字
引用类型必须和引用实体是同种类型的
2. 做返回值
1 例一
// 出了函数作用域，返回对象就销毁了，不能用引用返回，否则结果是不确定
int& Count()
{int n = 0;n++;return n;
}int main()
{int ret = Count();cout << ret << endl;cout << ret << endl;return 0;
}
2 例二
// 出了函数作用域，返回对象就销毁了，不能用引用返回，否则结果是不确定
int& Add(int a, int b)
{int c = a + b;return c;
}int main()
{int& ret = Add(1, 2);//这里ret本质也是c的别名cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;Add(3, 4);cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;return 0;
}
3 例三
int& Add(int a, int b)
{static int c = a + b;//静态变量 只接受一次初始值return c;
}int main()
{int& ret = Add(1, 2);cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;Add(3, 4);cout << "Add(1, 2) is :" << ret << endl;return 0;
}
4 例四
typedef struct SeqList
{int a[100];int size;
}SL;//void SLModify(SL* ps, int pos, int x)
//{
// //...
// assert(ps);
// assert(pos < ps->size);
// ps->a[pos] = x;
//}//引用做返回值：可以修改返回对象
int& SLat(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos < ps->size);return ps->a[pos];
}int main()
{SL s;//...SLat(&s, 3) = 10;// 每个位置的值++for (size_t i = 0; i < s.size; i++){SLat(&s, i)++;}return 0;
}
这里SLat函数里的ps不是在此函数里定义的, 是在main函数定义传参过来的, 所以出了这个SLat函数, 返回值不会销毁, 所以可以引用返回.
怎样判断?
只要这个对象没有被定义在这个函数里, 即便函数执行结束了, 那么这个对象不会被销毁, 所以它的引用是存在的.
五 传值, 传引用效率比较
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直 接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。
#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };
void TestFunc1(A a) {}
void TestFunc2(A& a) {}
void TestRefAndValue()
{A a;// 以值作为函数参数size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc1(a);size_t end1 = clock();// 以引用作为函数参数size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc2(a);size_t end2 = clock();// 分别计算两个函数运行结束后的时间cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}int main()
{TestRefAndValue();
}
六 值和引用的作为返回值类型的性能比较
#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a; }
// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }
void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{TestReturnByRefOrValue();
}
引用返回秒杀值返回
七 引用和指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作
int main()
{int a = 10;// b是否开空间? -- > 没有int& b = a;// ptr开了空间int* ptr = &a;char ch = 'x';char& r = ch;cout << sizeof(r) << endl;return 0;
}
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
引用表面好像是传值，其本质也是传地址，只是这个工作有编译器来做
引用和指针的不同点:
1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求 引用一旦定义时初始化指定，就不能再修改，指针可以改变指向
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体 指针可以改变指向，引用不能
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全
本节讨论的主要就是引用, 引用的重要性很大, 可以说贯穿了整个C++过程, 只不过现在肯定感受不到的, 要在后面类和对象的学习中, 才能深刻感受到它的作用和魅力, 有些是指针不能替代的. 最后还是那句话, C基础不扎实的看这个会困难, 可以看我之前C语言的博客.
