C++入门2

一、引用

1.引用概念：

引用（reference）就是C++对C语言的重要扩充。引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名。   我让林冲去招安和我让豹子头去招安的意思一样。

注意: 引用并没有开辟额外的空间，造成比必要的空间浪费。

1.1引用要求

• 引用在定义时必须初始化，且初始化指定后就不可修改，指针不必初始化，但可以改变指向
• 一个变量可以有多个引用。
• 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体。

引用的具体运用：

int main()
{
	int a = 10;
	// int& b;  // 1、引用在定义时必须初始化
               //此时b就是a的小名
 
	int& b = a; // 2、一个变量可以有多个引用
	int& c = a;
	int& d = c; // 也可以给别名取别名
    // 3、引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体，d不能在引用其他变量。
	++a;
 
	int x = 10;
	
	b = x; // b是x的别名呢？还是x赋值给b呢？-->是赋值而非别名（调试看地址和原先别名的a是一样的，这和指针不同）
 
	return 0;
}

 

2.引用的真正场景

• 1）做参数
  • ①输出型参数–>指针也能做，但引用相对舒服点。
  • ②大对象传参，提高效率–>没有拷贝，引用不开空间。
• 2）做返回值
  • ①输出型返回对象，调用者可以修改返回对象。
  • ②减少拷贝，提高效率。

2.1做参数

做参数时和指针的应用有很大相似性。

引用一般用作输出型参数，

 这里的引用和指针作用基本一致，都能找到地址来改变数据。但是tmp为啥不用指针呢？因为a, b都不是地址，而是用的别名，但是也不是地址。

2.2做返回值

引用用作返回值是有条件的。当函数执行完作用后如果没有被销毁，那他可以用引用，如果被销毁了，就不能用作返回值了。因为当函数被销毁后地址就没了，而引用是一个别名，地址不变，但现在地址都没了还咋用。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include  
#include 
 
using namespace std;
 
int temp;
int func1()
{
    temp = 5;
    return temp;
}
 
int& func2()
{
    temp = 8;
    return temp;
}
 
int main()
{
    int a = 0, b = 0;
    // 1. 返回函数的普通类型
    a = func1();
    // 2. 返回函数的引用
    b = func2();
    // 3. 返回函数的引用去初始化一个新的引用
    int& c = func2();
 
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;
    cout << "c = " << c << endl;
 
    return 0;
}

注意：一般传值引用是输入型参数，传址调用可以是输出型参数，也可以做输入型参数，做输入型参数时前面加const,表示只读不改。

2.3传值返回和传引用返回

2.31.传值返回：生成一个返回对象拷贝作为函数调用返回值。

传值返回跟传值传参的情况很一致，它只是一份临时拷贝，不能修改本质。

2.32传引用返回： 返回对象（n）的别名 

传引用返回的正确运用：

这个代码正确吗？为啥结果是对的？

•  假如返回值取得是n的别名（即tmp），而tmp空间上的值就是n原来的数，
• 但是出了Count函数，tmp就被销毁了，之所以还能打印出正确结果是侥幸，如果有的编译器销毁后n被置成随机值，tmp就会取到随机值。
• 越界：好比申请房间，里面存一个变量，理论上除非别人非法入侵，变量是不会被修改的。但你把房间退了，里面还留着你的东西，就无法保障它不丢失，即使你下回去房间还没租给别人，所以东西被你找到了，也只能说是侥幸（因为换一个房间/编译器，是否还能保证找到就不好说了）。

 要想使用传引用返回就必须保证：返回值的别名出了作用域而未被销毁，还可以用作返回值。否则，这个别名并未改变它“本名”的地址，当原来的地址被销毁后，再去访问其地址也是胡闹。第一次可能闯上了，但第二次就一定不是了，不信看代码。

printf也属一个函数调用，也需要建立栈帧，

栈帧的大小不一样，第一次可能没有覆盖Count的栈帧，但是第二次可能就覆盖了，所以打印的是随机值。

理解：第一次printf调用后，就被销毁了n，第二次printf再回去找就找失败了。

注意：不要弄混了传值，传址的区别；传值，传引用的区别。

2.33.总结传值返回和传引用返回：

• 出了函数作用域，返回对象就销毁了，那么一定不能用引用返回，一定要用传值返回
• 下面的这个场景（static），出了作用域变量还在，才能使用引用返回

3.权限的放大和缩小

3.1权限的放大

 权限只能平移和缩小而不能放大。

3.2权限的缩小

 3.3类型转换

 大家看这段代码，为啥rdd必须加const修饰呢？

ii是int类型，rdd是double类型，当引用时会发生类型转换，但是ii还是int类型，只不过转换途中会产生一个临时变量。而rdd是这个临时变量的别名。而临时变量具有常性，相当于const修饰过，所以为了权限平移，加const。

3.4const引用传参

权限的放大和缩小只针对引用和指针，对于普通函数，根本没这个概念。

•  对于这个函数，把a拷贝给n，n的改变不会影响a。

但是我们要是用引用传参

 b,30根本传不过去，因为n是a的别名，又把b传过去，n改变了，所以a就改变了，所以会报错。

所以如果使用引用传参，函数内如果不改变n，那么建议尽量用const引用传参

 3.5传引用返回和传引用传参

• 传引用传参

引用参数则是把形式参数转换成实参，换句话说就是在函数体里面实际操作的是参数的本身，即存放变量值的内存。

• 传值传参

当传入的是普通参数时，实际上函数体做了一个偷天换日的动作，是把普通参数的值，复制到有函数体生成的一个内存中。所以，在函数体中参数的值和传入时的值是一样的，但是它们内存地址是不一样的。

• 传引用返回

返回引用类型和传入引用参数类似，返回的值就是实际中函数体所操作的内存，所以，如果返回类型为引用时，不能将函数体中的局部变量返回（一般返回静态常量）局部变量的生命周期在函数体结束，当函数体结束时，局部变量也跟着结束。返回类型为引用时可以作为左值和右值

• 传值返回

返回普通类型和传入普通类型类似，函数体即将被返回的值也被偷天换日，将准备返回的值放入一个新生成的内存，最后再返回新生成的内存，这样就解决了函数体结束，局部变量也跟着结束的问题。返回类型为普通类型时，只能作为右值(=右边)来使用。

4.指针和引用的区别

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求（指针不初始化其值为随机指向）
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
   • 空指针没有任何指向，删除无害，引用是别名，删除引用就删除真实对象
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全
10. 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

二、函数重载 

1.什么是函数重载 

函数重载是指在同一作用域内，可以有一组具有相同函数名，不同参数列表的函数，这组函数被称为重载函数。

重载函数通常用来命名一组功能相似的函数，这样做减少了函数名的数量，避免了名字空间的污染，对于程序的可读性有很大的好处。

函数重载的条件：

这些同名函数的形参列表(参数个数 或 类型 或 顺序)必须不同。

•  例如交换两个数，我们写一个形参是int的，但是传入的值是double型的这个函数就搞不了了，但是C语言不支持同名函数，而C++支持，也就是说把形参的类型转化一下就可以了。

 一定要注意函数重载不是函数重写！参数个数，参数顺序，参数类型至少有一个不同才算重载。

仅仅修改函数的返回值是不构成重载的。