引用(C++)

C++中的引用（Reference）是C++的一项重要特性，它为变量提供了一个别名。引用本质上是变量的另一种名字，它和原变量绑定在一起，操作引用就等于操作原变量。

一、引用的基本语法

int a = 10;
int& ref = a;  // ref是a的引用

说明：

• int& ref = a; 声明了一个整型引用 ref，它绑定到变量 a。

• 从此以后，对 ref 的操作就是对 a 的操作。

二、引用的特性

1. 引用必须初始化

引用在声明时必须立刻绑定到某个变量上，不能晚于声明。

int& ref;  // 错误！引用必须初始化

引用一旦绑定，就不能更改绑定对象

int a = 10;
int b = 20;
int& ref = a;
ref = b;  // 这里是把b的值赋给a，而不是让ref引用b

引用不是指针

• 引用不能为 null。

• 引用无需解引用（不像指针需要 *）。

三、引用的用途

1. 作为函数参数（传引用）

避免值传递的拷贝开销，并且允许修改实参。

void swap(int& a, int& b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}

2. 作为函数返回值（返回引用）

允许链式操作或修改函数外部的数据。

int& getElement(int arr[], int index) {return arr[index];
}int main() {int nums[3] = {1, 2, 3};getElement(nums, 1) = 100;  // nums[1] 变为100
}

⚠️ 注意：返回局部变量的引用是错误的，会造成悬垂引用！

四、常量引用（const引用）

void print(const int& x) {std::cout << x << std::endl;
}

特点：

• 可以绑定临时变量或字面值。

• 不允许通过该引用修改值。

• 用于提高效率，同时保护数据。

五、引用与指针的对比

特性	引用	指针
是否必须初始化	是	否
是否可变绑定	否	是
是否可为null	否	是
语法复杂度	更简单	稍复杂
使用时是否需要解引用符 *	否	是

六、引用的种类

• 左值引用（Lvalue Reference）：int& —— 绑定到可取地址的变量。

• 常量引用（Const Reference）：const int& —— 可绑定到常量或右值。

• 右值引用（C++11引入）：int&& —— 用于绑定临时对象，支持移动语义。

七、右值引用和移动语义（高级）

int&& r = 10;  // 右值引用，可以绑定临时值

• 用于资源的“移动”而不是“复制”。

• 提高性能，尤其在涉及大对象或资源的场景下。

• 与std::move搭配使用。

总结

C++引用是一种语法糖，底层通常由指针实现，但使用起来更安全、简洁。掌握引用对理解C++函数调用、内存管理和现代C++特性（如移动语义、完美转发）至关重要。