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C++引用详解_萌新的日常的技术博客_51CTO博客

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C++引用详解

精选 原创

萌新的日常 2022-11-18 15:44:38 ©著作权

文章标签 #include 赋值 f5 文章分类 C/C++ 编程语言 yyds干货盘点 阅读数314

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，编不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量公用一块内存空间

比如说 李逵，在家称为"铁牛"， 江湖上人称"黑旋风"
这两个称号都是他的

C++引用详解_f5
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 20;
	int& b = a;
	b = 20;
	return 0;
}

b是a的引用，也就是起了一个别名，a再取了一个名称

C++引用详解_赋值_02

同时改变别名b的值，也会改变a本身的值

1.引用必须在定义时初始化

1.错误举例

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 20;
	int& b;
	return 0;
}

若使用引用不初始化，b是谁的别名？

2.一个变量可以有多个别名

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	int& c = a;
	int& d = a;
	return 0;
}

3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

C++引用详解_赋值_03

此时由于b与c的地址不同，说明并不是b作为c的别名
b值与c值相等，而是将c的值传给b

3.常引用

1.错误举例

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 10;
	int& b = a;
	return 0;
}

const 修饰a后，a为只读，b是int型，所以为可读可写。
所以会报错

2.正确举例

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 10;
	const int& b = a;
	return 0;
}

将b的类型修改为const int型 即可通过

3.权限问题

C++引用详解_f5_04

别名d 的权限从原来c的可读可写变成了只读，所以可以通过

总结：引用取别名时，变量访问权限可以缩小不能放大

4.引用误区

赋值与起别名是两回事

1.起别名

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 1;
	 int& b = a;
	return 0;
}

C++引用详解_赋值_05

由于起别名是给自己再取一个名称，所以该别名的修改会影响到本身变量
所以就要求 别名的权限可以小于等于本身变量，但不能大于本身变量

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 1;
	 int  b = a;
	return 0;
}

C++引用详解_#include_06

赋值不会改变a变量本身，自然就不用考虑权限大小的问题

5.使用场景

1.引用做参数

C++引用详解_#include_07

相当于 int &s1=a; int &s2=b;
s1是a的别名，s2是b的别名

2.引用做返回值

C++引用详解_赋值_08

为什么 r1不可以接收，而r2可以呢？

1.传值返回

C++引用详解_赋值_09

在count1中返回的实际上是一个临时变量 假设临时变量为tmp，开辟了一块空间
即 int tmp=n 即tmp为n的拷贝

2.传引用返回

C++引用详解_#include_10

在count2中，假设有一个临时变量tmp，但是该变量没有开辟空间，
因为tmp是作为n的别名，即tmp为n本身
int& tmp=n

C++引用详解_#include_11

在r1接收返回时，因为count1返回临时变量tmp具有常性，所以r1要用 const修饰
在r2接收返回时，因为返回的临时变量tmp为n本身，n为int型，所以可以正常返回

6.使用局部变量返回的危害

#include<iostream>
using namespace std; 
 int& add(int a, int b)
{
	int c = a + b;
	return c;
}
int main()
{
	int& ret = add(1, 2);
	add(3, 4);
	cout << ret << " " << endl;	
	return 0;
}

该程序执行完，结果是什么？
正常来说，ret=3，实际结果ret=7

C++引用详解_#include_12

c是局部变量，所以会随着函数的销毁而销毁，因为是引用返回，ret为c的别名
ret=3

C++引用详解_赋值_13

再次创建跟跟刚才同样大小的空间，c的值变化为7，由于ret为c的别名，所以ret=7

###1.解决方法

使用static引用返回

#include<iostream>
using namespace std; 
 int& add(int a, int b)
{
	static int c = a + b;
	return c;
}
int main()
{
	int& ret = add(1, 2);
	add(3, 4);
	cout << ret << " " << endl;	
	return 0;
}

ret=3

C++引用详解_f5_14

c此时处于静态区中，所以不会随着函数的销毁而销毁
引用返回，ret为c的别名，ret=3

C++引用详解_#include_15

因为static int c=a+b，只会定义一次
add(3,4) 中c值依旧为3
所以ret=3

2.测试用例

#include<iostream>
#include<time.h>
using namespace std;
struct A
{
int a[10000];
};
A a;
A test1()//值返回
{
return a;
}
A& test2()//引用返回
{
return a;
}
int main()
{
//以值作为函数的返回值类型
size_t begin1 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
{
test1();
}
size_t end1 = clock();
//以引用返回作为函数的返回值类型
size_t begin2 = clock();
for (size_t i = 0; i < 1000000; i++)
{
test2();
}
size_t end2 = clock();
//计算两个函数运算完成之后的时间
cout << "test1 time :" << end1 - begin1 << endl;
cout << "test2 time :" << end2 - begin2 << endl;

return 0;
C++引用详解_赋值_16

效率差距还是有的，引用返回，不需要创建空间来存储临时变量，
而值返回则需要创建空间来存储临时变量


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