5.1 引用
参数的传递本质上是一次赋值的过程, 赋值就是对内存进行拷贝.
所谓内存拷贝, 是指将一块内存上的数据复制到另一块内存上.
对于像 int,char 等基本类型的数据, 它们占用的内存往往只有几个字节, 对它们进行内存拷贝非常快速.
而数组, 结构体, 对象是一系列数据的集合, 数据的数量没有限制, 可能很少, 也可能成千上万, 对它们进行频繁的内存拷贝可能会消耗很多时间, 拖慢程序的执行效率.
所以我们在传递参数时常用指针, 采用地址的操作方式
C++ 中, 我们有了一种比指针更加便捷的传递聚合类型数据的方式, 那就是引用(Reference)
在 C/C++ 中, 我们将 char,int,float 等由语言本身支持的类型称为基本类型, 将数组, 结构体, 类 (对象) 等由基本类型组合而成的类型称为聚合类型.
引用可以看做是数据的一个别名, 通过这个别名和原来的名字都能够找到这份数据. 引用类似于 Windows 中的快捷方式, 一个可执行程序可以有多个快捷方式, 通过这些快捷方式和可执行程序本身都能够运行程序; 引用还类似于人的绰号 (笔名), 使用绰号(笔名) 和本名都能表示一个人.
引用的定义方式类似于指针, 只是用 & 取代了 *, 语法格式为:
数据类型 & 变量名 = 变量名;
引用必须在定义的同时初始化, 并且以后也要从一而终, 不能再引用其它数据, 这有点类似于常量(const 变量).
引用演示:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- int main() {
- int a = 1;
- int &r = a;
- cout <<a << "," << r << endl;
- cout << &a << "," << &r << endl;
- // 通过引用修改变量的值
- r = 2;
- cout << a << "," << r << endl;
- return 0;
- }
image.PNG
注意: 引用在定义时需要添加 &, 在使用时不能添加 &, 使用时添加 & 表示取地址.
如果不希望通过引用来修改原始的数据, 那么可以在定义时添加 const 限制, 形式为:
const 数据类型 & 变量名 = 值;
也可以是:
数据类型 const & 变量名 = 值;
这种引用方式为常引用
如果既要利用引用提高程序的效率, 又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变, 就应使用常引用.
5.2 C++ 引用作为函数参数
- #include <iostream>
- using namespace std;
- void swap(int &r1, int &r2);
- int main() {
- int num1, num2;
- cin>> num1>> num2;
- swap(num1, num2);
- cout <<num1 << " " << num2 << endl;
- return 0;
- }
- // 按引用传参
- void swap(int &r1, int &r2) {
- int temp = r1;
- r1 = r2;
- r2 = temp;
- }
5.3 C++ 引用作为函数返回值
- include <iostream>
- using namespace std;
- int &add(int &num) {
- num += 2;
- return num;
- }
- int main() {
- int a = 2;
- int b = add(a);
- cout <<a << " " << b << endl;
- return 0;
- }
- ![image.PNG](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/16823531-96429e4f7a11a010.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1240)
注意: 引用作为函数返回值时应该注意不能返回局部数据 (例如局部变量, 局部对象, 局部数组等) 的引用, 因为当函数调用完成后局部数据就会被销毁, 有可能在下次使用时数据就不存在了, C++ 编译器检测到该行为时也会给出警告.
上述的例子中再添加一段代码
- int &num1 = add(a);
- int &num2 = add(num1);
- cout << num1 << " " << num2 << endl;
- ![image.PNG](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/16823531-ebe0ea4bf3a33981.png?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1240)
结果非常怪异, 究其根本, 函数是在栈上运行的, 运行结束后会放弃对所有数据的使用, 后面的函数调用会覆盖前面函数的数据.
关于引用注意几点:
1, 不能返回局部变量的引用.
2, 不能返回函数内部 new 分配的内存的引用
3, 可以返回类成员的引用, 但最好是 const.
关于第三点(主要原因是当对象的属性是与某种业务规则相关联的时候, 其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关, 因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中. 如果其它对象可以获得该属性的非常量引用(或指针), 那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性.)
4, 在引用的使用中, 单纯给某个变量取个别名是毫无意义的, 引用的目的主要用于在函数参数传递中, 解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题.
5, 用引用传递函数的参数, 能保证参数传递中不产生副本, 提高传递的效率, 且通过 const 的使用, 保证了引用传递的安全性.
6, 引用与指针的区别是, 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.
7, 使用引用的时机. 流操作符<<和>>, 赋值操作符 = 的返回值, 拷贝构造函数的参数, 赋值操作符 = 的参数.
来源: http://www.jianshu.com/p/68a8affb752e