当前位置：首页 > news >正文

C++核心编程之引用

news 来源：原创 2025/5/8 0:16:49

1 引用的基本使用

作用： 给变量起别号

语法： 数据类型 &别名 = 原名

基本实例代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{   
    // 引用的基本语法
    // 数据类型 &别名 = 原名
    int a = 10;
    // 根据引用的语法--》创建引用
    int &b = a;
    cout<<"a= "<<a<<endl;
    cout<<"b= "<<b<<endl;
    
    b = 100;
    cout<<"a= "<<a<<endl;
    cout<<"b= "<<b<<endl;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

分析：首先，将10赋值给a，也就是分配一个地址，该地址存放的内容为10。其次，将a的别名起成b，也就是b也指向这个地址，内容仍然为10。因此，a和b都指向相同地址，因此，a和b都为10。如果将b=100，也就是将该地址存放的内容修改成100，那么，a和b指向的地址不变，地址存放的内容变化，则输出的内容也相对应变化。因此，最后a和b的内容都为100（a=b=100）。

2 引用的注意事项

注意事项1：引用必须初始化

注意事项2：引用在初始化后，就不可以改变

基本实例代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{   
    int a = 10;
    int b = 100;
    //int &c;   //错误，引用必须初始化
    int &c=a;   //一旦初始化后，就不可以更改
    c=b;    //这个“=”是赋值操作，而不是更改引用
    cout<<"a= "<<a<<endl;
    cout<<"b= "<<b<<endl;
    cout<<"c= "<<c<<endl;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

分析：a赋值为10，b赋值为100，将a起别名为c，也就是说a和c同时指向同一个地址（内容为10）。其次，将b的内容赋值给c，也就是c=b=100。接着，c和a同时指向同一地址，c=100，那么，a也为100。最后，输出的a、b、c都为100。

3 引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点：可以简化指针修改实参

#include<iostream>
using namespace std;

// 交换函数的3种传递方式
// 1.值传递     形参不会修饰实参
void swap01(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout<<"swap01 a= "<<a<<endl;
    cout<<"swap01 b= "<<b<<endl;
}
// 2.指针传递    形参会修饰实参
void swap02(int *a, int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
    cout<<"swap02 a= "<<*a<<endl;
    cout<<"swap02 b= "<<*b<<endl;
}
// 3.引用传递    形参会修饰实参
void swap03(int &a, int &b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout<<"swap03 a= "<<a<<endl;
    cout<<"swap03 b= "<<b<<endl;
}

int main()
{   
    int a = 99;
    int b = 101;

    // swap03(a, b);
    // swap02(&a, &b);
    swap03(a, b);
    cout<<"a= "<<a<<endl;
    cout<<"b= "<<b<<endl;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

分析：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。就是将a和b换一种别名而已。

4 引用做函数返回值

作用：引用可以作为函数的返回值存在的

用法：函数调用作为左值

注意：不要作为局部变量引用

#include<iostream>
using namespace std;

// 引用作为函数的返回值
// 1.不要返回局部变量的引用
int& test01()
{
    int a = 100;    // 局部变量存放在四区中的  栈区
    return a;
}
// 2.函数的调用可以作为左值
int& test02()
{
    static int a = 100;    // 静态变量存放在四区中的  全局区，数据在程序运行结束后自动释放
    return a;
}

int main()
{   
    // int &out1 = test01();    // 不要返回局部变量的引用, 本地输出报错，为NULL
    // cout<<"out1= "<<out1<<endl;

    int &out2 = test02();    
    cout<<"out2= "<<out2<<endl;

    test02() = 1;   // 如果函数返回值是引用，则这个函数调用可以作为左值
    cout<<"out2= "<<out2<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

5 引用的本质

本质：在C++内部实现是一个指针常量。

#include<iostream>
using namespace std;

// 引用的本质：引用转换为int* const ref = &a;
void func(int& ref)
{
    ref = 10;   // ref是引用，转换为*ref = 10
}


int main()
{   
    int a = 1000;

    // 自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
    int& ref = a;
    ref = 200; // 内部发现ref是引用，自动转换为：*ref = 200;

    cout<< "a= "<< a << endl;
    cout<< "ref= "<< ref<<endl;

    func(a);
    system("pause");
    return 0;
}

输出：

        a= 200
        ref= 200
        请按任意键继续. . .

分析：

首先，取一个内存地址（假设0x0100），存放1000，并且由变量a来操作
其次，int& ref = a;内部就是自动创建一个指针，由ref指向存放1000的地址0x0100
接着，ref=10；自动转换为*ref = 200，也就是ref解引用后的内容赋值为200
最后，a和ref的内容都为200，因为0x0100地址存放的内容为200

结论：C++推荐使用引用技术，语法方便，引用本质就是指针常量，但是所有的指针操作编译器都自动做了。

6 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

#include<iostream>
using namespace std;

// 打印数据
// 加入const 修饰形参，防止误操作
void printValue(const int &value)
{
    // value = 100;    // 会报错
    cout<<"value = "<< value<< endl;
}

int main()
{   
    // 常量引用
    // 作用：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  ，这里会报错

    // 加上const之后编译器将代码修改 int temp=10; int &ref = temp;
    // const int &ref = 10;
    // ref = 100;   // 加入const之后为只读，不可以修改
    int a = 1000;
    printValue(a);
    cout<<"a = "<<a<< endl;

    system("pause");
    return 0;
}

输出：