今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——引用，也叫別名。

引用就是給一個變量名取一個變量名，方便我們間接地使用這個變量。我們可以給一個變量創(chuàng)建N個引用，這N + 1個變量共享了同一塊內(nèi)存區(qū)域。(引用類型的變量會占用內(nèi)存空間，占用的內(nèi)存空間的大小和指針類型的大小是相同的。雖然引用是一個對象的別名，但是在匯編層面，和指針是一樣的。)

引用的定義

應(yīng)用的定義和變量的定義差不多，主要的不同在于它指向的是一個變量，而不是和變量一樣指向的是某一個數(shù)值或其他類型的數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建引用的格式如下：

數(shù)據(jù)類型 &引用名 = 原變量

比如：

int a = 1; int &b = a;

注意：由于引用并不需要申請一塊新的內(nèi)存空間，因此在建立引用時只能聲明，不能定義。

面試題中?？歼@個知識點(diǎn)，請問下面的代碼是否正確：

int a = 1; int& b; b = a;

當(dāng)然，它是錯的。第二行錯誤，引用在聲明的時候必須指定一個已有的變量，否則編譯器不知道給它分配哪一塊內(nèi)存空間。

引用的特性

前面已經(jīng)提到了，引用唯一的特性就是使用已有的內(nèi)存空間。我們用一段小程序來驗(yàn)證這個特性。

大家可以自己運(yùn)行一下這段代碼，整個過程中，無論a發(fā)生變化還是b發(fā)生變化，a和b的值始終保持一致。

在使用引用時，我們需要注意下面的問題：

（1）引用必須與已有的變量相聯(lián)系

（2）引用并不獨(dú)立分配內(nèi)存空間

（3）&前有數(shù)據(jù)類型，是引用符號；&前沒有數(shù)據(jù)類型，是取地址符號

比如：int& b = a;和int* p = &a;，前者是引用符號，后者是取地址符號。

（4）可以用引用給另一個引用初始化

int a =100; int& b =a; int& c = b;

這段代碼中，b和c都是a的引用。

（5）引用聲明后不能改變引用關(guān)系

int a,b; int&c = a; c = b;

這段代碼中，第三行想讓c成為b的引用是辦不到的。它實(shí)際實(shí)現(xiàn)的功能是把b的值傳遞給了a，c依然是a的引用。因?yàn)閏一旦聲明為變量a的引用，就不能再修改成變量b的引用了。

引用做函數(shù)參數(shù)

這是引用最方便的地方。在學(xué)習(xí)C語言時，我們知道如果要寫一個變量值交換的函數(shù)需要使用指針，代碼如下：

這段代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：

a=1,b=2

a=2,b=1

我們通過swap函數(shù)成功交換了變量a和變量b的值。注意swap(&a, &b);這句話中的&符號是取地址符號。

很多同學(xué)不喜歡指針，見到*就恐懼。從今天起，我們可以用引用替代指針的使用。代碼如下：

這段代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：

a=1,b=2

a=2,b=1

結(jié)果完全相同。我們對swap函數(shù)做了修改，通過引用來得到形參的內(nèi)存空間，之后通過引用完成這兩塊內(nèi)存空間值的交換。

需要注意的是，在調(diào)用的時候swap(a, b);只需要進(jìn)行值傳遞即可。

引用傳參的好處：與值傳遞相比，引用傳遞不用申請新的內(nèi)存空間，特別是在需要傳遞類的對象時，能夠大大降低傳參帶來的開銷。

引用的常見錯誤

引用類型不匹配

int a=100; void& b= a; float& c = a;

第二行和第三行代碼都會報錯，引用的數(shù)據(jù)類型必須和原始變量類型相同。而且根本不存在void類型的引用。

不能建立引用數(shù)組

int array[5]={0}; int& arr[5]= array;

這種寫法不允許。

對于單個變量的地址傳遞問題，引用可以完美地取代指針。這使我們在設(shè)計函數(shù)參數(shù)時更加方便。如果需要限定參數(shù)不被修改，可以結(jié)合const關(guān)鍵字使用。

End

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