C++ 引用

一、引用的基本概念

引用在本质上就是指针, 只要与指针用法相对照，就很容易理解了

指针类型

int*
double*
Object*

// 指针定义
// 称作：“p指向了变量a”
int a = 123;
int* p = &a;
*p = 888;

引用类型

int&
double&
Object&

// 引用定义
// 称作：“r是目标对象a的引用”
// r引用了目标对象a
int a = 123;
int& r = a;   // 引用的定义
r = 999;  // 对r的操作，就是对a的操作, 则目标对象a变成了999
printf("%p", &r); // 打印的是目标对象a的地址

引用可以看作是目标对象的一个别名，对引用的操作其实都是对目标对象的操作

使用举例

struct Object
{
   int id;
   char name[16];
};
Object a = {1, "shaofa"};
Object& r = a;
r.id = 2;  // 访问目标对象
strcpy(r.name, "xyz"); // 访问目标对象

二、注意事项

引用必须在定义的时候初始化，也就是一创建就要与目标对象绑定

// 以下代码有语法错误：
int a = 123;
int& r;  // 语法错！必须初始化！
r = a;

// 相比之下，指针的用法则比较宽松
int a = 123;
int* p; // OK, 指针可以不初始化
p = &a; 

三、引用的更多用法

• 引用作为函数的参数
• 引用作为函数的返回值

引用作为函数的参数

和指针类似，引用也可以作为函数的参数，功能相同
“传引用”和“传地址”本质相同

void test (int& a)
{
   a = 999;
}
int main()
{
   int number = 0;
   test(number);
   return 0;
}

所以，参数的传递有两种方式：

• 传值 （效率低）
• 传地址或传引用 (效率高）

引用作为函数的返回值

和指针一样，引用也可以作为函数返回值

int number = 0;  // 全局变量
int& test()
{
    int& a = number;
    return a; // 返回引用
}
int main()
{
    int& r = test();
    r = 123;  // 修改目标对象的值
    return 0;
}

也可以简化如下：

int number = 0;  // 全局变量
int& test()
{
    return number; // 此处作了简化
}

⚠️ return number: 并不是返回了number的值，而返回了它的引用

返回值作为左值

int main()
{
    test() = 123;
    return 0;
}

注：普通函数的返回值都只是右值，只有返回引用时才能当做左值来用（不过可读性不高）

三、安全问题

和指针一样，引用也有安全性问题

主要是检查：引用的目标对象是否有效？

比如，以下引用的目标对象是一个局部变量，那么，在函数退出后，目标对象失效，所以引用也就不能再用了

int& test()
{ 
    int target = 123;
    return target;
}