C++引用的基本用法及拓展用法

目录

1.引用的基本概念释义

2.引用的基本语法

3.C++ 引用 vs 指针

4.引用的输出内容?

4.1直接输出引用的值

​编辑4.2更改引用的值（原始数据的变化？）

4.3结论

5.把引用作为参数？

5.1函数中形参的改变可以传递给main中的实参么？

5.2函数形参不用引用main中的实参会发生改变么?

6.把引用作为返回值会返回什么？

6.1用数组（通过函数改变数组第i个元素值输出）来验证引用作为返回值的作用

6.2不用引用可以改变写在函数中的数组第i个元素值么？

---

1.引用的基本概念释义

引用变量是一个别名，也就是说，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

2.引用的基本语法

数据类型 &别名 = 原名;

int a=10;//原始变量a的原名是a

int &b=a;//引用a的变量b的别名是b

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签，您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此，您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容

int a=10;

int &b=a;

double &c=d

在这些声明中，& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 "b 是一个初始化为a 的整型引用"，第二个声明可以读作 "c 是一个初始化为 d 的 double 型引用"

3.C++ 引用 vs 指针

引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：

• 不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存
• 一旦引用被初始化为一个对象;就不能被指向到另一个对象;指针可以在任何时候指向到另一个对象
• 引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化

4.引用的输出内容?

4.1直接输出引用的值

#include
using namespace std;
 
int main()
{
	//引用的基本用法
	//引用的语法: 数据类型 &变量别名=变量原名
	int a = 10;//变量a原名是a，int类型，占四个字节
	//按照语法创建原变量a的别名
	int &b = a;
	//输出原名a，和别名b内容
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

引用（别名）b的值和原名a一样

4.2更改引用的值（原始数据的变化？）

比如，我们把b别名b的值修改成30，再次执行输出，原名a也会改变么?

#include
using namespace std;
 
int main()
{
	//引用的基本用法
	//引用的语法: 数据类型 &变量别名=变量原名
	int a = 10;//变量a原名是a，int类型，占四个字节
	//按照语法创建原变量a的别名
	int &b = a;
	//输出原名a，和别名b内容
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	//修改别名b的值，原名a也会发生变化么?
    cout<<"修改别名b的值之后的输出:"<
	b = 30;//给a的别名b赋值为30
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 从输出结果可以看出，修改别名的值，原名的值也同样被修改了

4.3结论

就好比我的书名（户口本上的大名）叫洛洛，我的小名（长辈起的乳名）叫小洛，那么有天小洛成了暴发户，突然有了很多RMB，那么洛洛是不是跟现在一样（穷？）那肯定不是啊，两个名字都指代我，无论是大名指代的我还是小名指代的我发生了任何变化，我这个人本身也会同步发生相应变化

换到引用上也是一样的，给原始数据换一个别名，也指向那段内容，无论别名发生了任何变化，原名指代的内容也会发生相应变化，换过来也一样，原名的值发生了变化，别名也会发生变化

#include
using namespace std;
 
int main()
{
	//引用的基本用法
	//引用的语法: 数据类型 &变量别名=变量原名
	int a = 10;//变量a原名是a，int类型，占四个字节
	//按照语法创建原变量a的别名
	int &b = a;
	//输出原名a，和别名b内容
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	//修改别名b的值，原名a也会发生变化么?
	cout << "修改别名b的值之后的输出:" << endl;
	b = 30;//给a的别名b赋值为30
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	cout << "修改原名a的值之后的输出:" << endl;
	a = 100;
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "b=" << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

5.把引用作为参数？

5.1函数中形参的改变可以传递给main中的实参么？

C++ 支持把引用作为参数传给函数，这比传一般的参数更安全，可以实现同步修改

可以从 C++ 函数中返回引用，就像返回其他数据类型一样

写一个交换两个参数的值的函数swap

//函数定义，把引用作为函数的形参
void swap(int &a, int &b)
{
	int temp = 0;//以防待会儿报错，先初始化整型变量temp
	temp = a;//保存地址a的值
	a = b;//把b值赋给a
	b = temp;//把a值赋给b
	//实现a,b值交换
}

在main函数主体中进行调用函数，c,d前后变化

#include
using namespace std;
 
//函数定义，把引用作为函数的形参
void swap(int &a, int &b)
{
	int temp = 0;//以防待会儿报错，先初始化整型变量temp
	temp = a;//保存地址a的值
	a = b;//把b值赋给a
	b = temp;//把a值赋给b
	//实现a,b值交换
}
 
int main()
{
	//局部变量c,d声明
	int c = 10;
	int d = 20;
	//调用swap函数进行交换前输出
	cout << "交换前c=" << c << endl;
	cout << "交换前d=" << d << endl;
	//调用函数swap进行交换后输出
	swap(c, d);
	cout << "交换后c=" << c << endl;
	cout << "交换后d=" << d << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

在main函数中的c,d是实参，在swap自己写的函数中的a,b是形参，调用前,c=10,b=20实参未发生任何变化，调用后c,d两个实参跟着a,b两个形参一样，发生了数值交换

所以，引用作为函数中的形参进行传递时，我们在main函数中调用 swap(c,d)时，已经默认了形参int &a=c,int &b=d

所以函数两个形参a,b的值变化才会真真切切地同步给实参c,d

5.2函数形参不用引用main中的实参会发生改变么?

把函数swap形参写为普通整型参数int a,int b，不使用引用&，结果如何？实参c,d还会发生变化么？

#include
using namespace std;
 
//函数定义，把引用作为函数的形参
void swap(int a, int b)
{
	int temp = 0;//以防待会儿报错，先初始化整型变量temp
	temp = a;//保存地址a的值
	a = b;//把b值赋给a
	b = temp;//把a值赋给b
	//实现a,b值交换
}
 
int main()
{
	//局部变量c,d声明
	int c = 10;
	int d = 20;
	//调用swap函数进行交换前输出
	cout << "交换前c=" << c << endl;
	cout << "交换前d=" << d << endl;
	//调用函数swap进行交换后输出
	swap(c, d);
	cout << "交换后c=" << c << endl;
	cout << "交换后d=" << d << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

输出结果表明，未使用引用的形参的值交换命令并未在实参身上奏效

所以，引用作为形参使用，会使函数调用后，形参发生同步变化（这也就是之前博文里提到的参数传递验证）

6.把引用作为返回值会返回什么？

可以从 C++ 函数中返回引用，就像返回其他数据类型一样，可同步改变到实参进行值传递

6.1用数组（通过函数改变数组第i个元素值输出）来验证引用作为返回值的作用

创建一个数组arr，写一个取址(此处&用于取址，取arr数组每个元素的地址，便于访问，若去掉，则报错）函数setArr,把数组arr中的每个元素的第i个引用值作为返回值，在main函数中输出，查看修改数组第i个位置的值后，是否会相应进行同步改变

具体实现代码如下

#include
using namespace std;
double arr[] = { 10.1,12.6,13.5,14.7,15.8,16.9 };//定义一个double类型数组arr并初始化
double &setArr(int i)
{
	double &ref = arr[i];
	return ref;//返回第i个元素的引用，ref是一个引用变量，ref 引用arr[i];
}
int main()
{
	cout << "调用setArr函数前的值:" << endl;
	//懒得数，就直接用sizeof求数组个数
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "数组arr第[" << i << "]个元素为" << arr[i] << endl;
	}
 
	cout << "调用setArr函数后的值:" << endl;
	setArr(1) = 20.99;//改变数组arr第2个元素
	setArr(2) = 30.66;//改变数组arr第3个元素
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "数组arr第[" << i << "]个元素为" << arr[i] << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

因为不想数int arr[]={...}的元素个数据，索性创建一个整型的len变量来接收sizeof关键字求出的数组元素个数

输出结果如下，调用函数改变形参相应位置元素值，实参也会同步输出

6.2不用引用可以改变写在函数中的数组第i个元素值么？

double ref = arr[i];//去掉引用&，查看结果,setArr函数中

return ref;//返回非引用的ref，查看在main函数中随着用函数修改第i个元素值，实参是否会同步变化输出

具体代码如下

#include
using namespace std;
double arr[] = { 10.1,12.6,13.5,14.7,15.8,16.9 };//定义一个double类型数组arr并初始化
double &setArr(int i)//此处&用于取址，取arr数组每个元素的地址，便于访问，若去掉，则报错
{
	double ref = arr[i];//去掉引用&，查看结果
	return ref;//返回第i个元素的引用，ref是一个引用变量，ref 引用arr[i];
}
int main()
{
	cout << "调用setArr函数前的值:" << endl;
	//懒得数，就直接用sizeof求数组个数
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "数组arr第[" << i << "]个元素为" << arr[i] << endl;
	}
 
	cout << "调用setArr函数后的值:" << endl;
	setArr(1) = 20.99;//改变数组arr第2个元素
	setArr(2) = 30.66;//改变数组arr第3个元素
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "数组arr第[" << i << "]个元素为" << arr[i] << endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}

输出结果表明，返回值不是引用，对应位置元素并不会随之改变