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[转]C++中引用和匿名对象的理解和本质剖析

[转]C++中引用和匿名对象的理解和本质剖析

作者: babybus_hentai | 来源:发表于2016-04-15 16:43 被阅读88次

    大家对C++的引用应该都不陌生吧,抱着既要知其然,也要知其所以然的态度。
    下面将按照是什么?怎么用?为什么需要?本质剖析的流程来向大家一一描述。

    引用是什么?##

    引用其实就是给变量起的一个别名,使用这个别名跟使用变量名没有区别。

    那什么又是变量名呢?###

    变量名实质上是一段连续存储空间的别名,是一个标号(门牌号),编译器通过变量来申请并命名内存空间,程序员可以通过变量的名字可以使用存储空间。

    也可以这样理解,变量名是逻辑概念,变量是物理层面,变量含数据类型和数据值,数据类型决定内存的分配,编译器将变量名和变量对应的内存联系起来,使程序员可以通过变量名来操作内存。

    引用怎么用?###

    语法:Type& name = var;

    规则:1、普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化

    2、引用作为函数参数声明时不进行初始化(后面将通过引用本质来解释原因)

    为什么需要引用?###

    1、引用作为其它变量的别名而存在,因此在一些场合可以代替指针

    2、引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

    引用为java等高级的语言程序员提供了很大便利,其不需要了解C++中的指针,只需要按照以前的习惯来使用就可以。

    引用的本质剖析###

    1、引用其实是个常量
    <pre>
    int main()
    {
    int a = 1;
    //int& b; C++编译器提示:错误“b”,必须初始化引用-->说明引用是个常量
    int& b = a;
    }
    </pre>
    <strong>说明: </strong>必须初始化引用-->说明引用是个常量
    2、引用其实也是个指针
    <pre>
    struct teacher
    {
    int age; //4个字节
    teacher& m_techer;
    };

    struct student
    {
    int age; //4个字节
    short& weight;
    };

    int main()
    {
    cout<<"sizeof(teacher):"<<sizeof(teacher)<<endl; /输出sizeof(teacher):8-->说明m_techer的引用占4个字节/
    cout<<"sizeof(student):"<<sizeof(student)<<endl; /输出sizeof(student):8-->说明weight的引用占4个字节/
    system("pause");
    return 0;
    }
    </pre>
    <strong>说明: </strong>从上面teacher&和short&的两个引用中占用的4个字节(32位系统),可以推断出引用其实是个指针。根据1、2的结论可以推断出引用其实是个指针常量或者是常量指针

    3、引用其实是个指针常量
    <pre>
    int main()
    {
    int a =10;
    int m = 22;
    int& b = a;
    &b = &m;
    system("pause");
    return 0;
    }
    </pre>
    <strong>说明: </strong>引用是个指针常量。下面会说出C++编译器是怎么在C语言的基础上加入引用机制的。
    4、C++编译器在C语言的基础上加入引用机制

    ![F~Z)XONQ)Y1$Z(C]V4{XRC6.png](https://img.haomeiwen.com/i1745406/f8aad157e56ec9c4.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
    <strong>说明: </strong>1、声明引用时,C语言将引用声明的是指针常量。(为啥要初始化引用原因)
    2、引用使用,C语言隐藏了对常指针自动间接引用,让我们完全不用了解指针
    3、初始化引用时,C语言隐藏了对变量的取地址符&操作,让我们感觉是在直接给变量起别名

    应用的剖析到此就结束了,下面我们来说说匿名对象吧。

    匿名对象##

    匿名对象可以理解为是一个临时对象,一般系统自动生成的,如你的函数返回一个对象,这个对象在返回时会生成一个临时对象。

    匿名对象的生命周期###

    <pre>
    class Cat
    {
    public:
    Cat()
    {
    cout<<"Cat类 无参构造函数"<<endl;
    }
    Cat(Cat& obj)
    {
    cout<<"Cat类 拷贝构造函数"<<endl;
    }
    ~Cat()
    {
    cout<<"Cat类 析构函数"<<endl;
    }
    };
    void playStage() //一个舞台,展示对象的生命周期
    {
    Cat();
    Cat cc = Cat();
    cout<<"cc 对象好没有被析构"<<endl;
    }

    int main()
    {
    playStage();
    system("pause");
    return 0;
    }
    </pre>
    输出
    <pre>
    Cat类 无参构造函数
    Cat类 析构函数
    Cat类 无参构造函数
    cc 对象好没有被析构
    Cat类 析构函数
    </pre>
    <strong>说明:</strong>1、在执行playStage( )函数中的Cat( )时,生成了一个匿名对象,执行完Cat( )代码后,此匿名对象就此消失。这就是匿名对象的生命周期。
    2、在执行playStage( )函数中Cat cc = Cat();时,首先生成了一个匿名对象,因为外部有cc对象在等待被实例化,然后将此匿名对象变为了cc对象,其生命周期就变成了cc对象的生命周期。

    <strong>总结:</strong>如果生成的匿名对象在外部有对象等待被其实例化,此匿名对象的生命周期就变成了外部对象的生命周期;如果生成的匿名对象在外面没有对象等待被其实例化,此匿名对象将会生成之后,立马被析构。


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