C++中的引用

引用，用途是对变量取别名，本质是一个指针常量。

1.初始化

&写在左侧为引用，写在右侧为取地址，引用用法：Type &别名 = 原名。

void test01(){
    int a = 10;
    int &b = a;
    b = 20;
    cout << a << " " << b << endl;
}

引用必须初始化，另外初始化后不能再修改指向其他变量

void test02(){
    //int &a; //报错error C2530：引用必须初始化
    int a = 10;
    int &b = a;
    int c = 20;
    //int &b = c; 不能修改初始化的指向,会报错重定义
    b = c;
}

对数组起别名

void test03(){
    //第一种方式
    int a[10];
    for (int i = 0; i < 10; ++i){
        a[i] = i;
    }
    int(&arr)[10] = a;

    //第二种方式，通过typedef
    typedef int(INTARR)[10];
    INTARR &myAr = a;
}

2.参数传递方式

引用传参和地址传参的作用是一样的，都是为了修改变量值，其中引用后面的a和b相当于地址传参中的*a和*b。

void swap01(int *a, int *b){
    //----------
    //int c = 0;
    //int *temp = &c;  5     //*temp = *a;
    //*a = *b;
    //*b = *temp;
    //----------
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
    cout << *a << " " << *b << endl;
}

void swap02(int &a, int &b){
    int temp = 0;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout << a << " " << b << endl;
}

3.使用注意事项

（1）引用必须引一块合法的内存空间，也不是引用NULL

（2）不要返回局部自动变量的引用

int  &test04(){
    //int &a = 10;

    //------------
    //int c = 10;
    //int &b = c;
    //return b;
    //------------

    int a = 10;
    return a;
}

第2行显示了引用一块非法的内存空间，4-8行和10-11行是返回局部变量的引用，这种返回值可能会因为编译器的优化，使得第一次可以成功返回，但多返回几次就会报错。

（3）函数的返回值为引用，这个函数调用可以作为左值

int main(){
	
	test04() = 20; //相当于a = 20
	int a = test04();
}

 4.引用的本质 

引用的本质是指针常量。

Type &ref = val; //Type *const ref = &val

int a = 10;
int &b = a;//自动转换为int *const b = &a,指针常量必须初始化，因此引用必须初始化
b = 20; //内部发现b是引用，自动帮我们转换：*b = 20;

5.指针引用 

一般的二级指针 Type **p可以改写成Type *&p

#include <iostream>
using namespace std;

struct Person{
    int age;
};

void allocMemory(Person **p){
    *p = (Person*)malloc(sizeof(Person));
    (*p)->age = 100;
}

void test05(){
    Person *p = NULL;
    allocMemory(&p);
    cout << p->age << endl;
}

void allocMemoryRef(Person *&p){
    p = (Person*)malloc(sizeof(Person));
    p->age = 200;
}

void test06(){
    Person *p = NULL;
    allocMemoryRef(p);
    cout << p->age << endl;
}

int main(){
    
    test05();
    test06();
    system("pause");
    return 0;
}

6.常量引用 

通过一个例子引入常量引用

void test(){
    //int &a = 10; // 引用不合法的空间
    const int &a = 10; //会分配内存，编译器进行处理 int tmp = 10; const int &a = tmp;
    int *p = (int *)&a;
    *p = 100;
    cout << a << endl; //a被修改
}

其实上面的代码使用的比较少，一般多用const Type &ref进行形参使用，使用常量引用形参的好处：（1）使用引用作为形参，不会产生新的变量，减少形参和实参传递的开销；（2）使用引用可能会导致实参随着形参的改变而改变。声明为const之后就会消除这种副作用。