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【引用】詳解及指標和引用的區別

1、基本概念

引用就是某一變數(目標)的一個別名,對引用的操作與對變數直接操作完全一樣。

2、特性

(1)&在此不是求地址運算,而是起標識作用。

(2)型別識別符號是指目標變數的型別。

(3)宣告引用時,必須同時對其進行初始化。

(4)引用宣告完畢後,相當於目標變數名有兩個名稱,即該目標原名稱和引用名,且不能再把該引用名作為其他變數名的別名。

(5)宣告一個引用,不是新定義了一個變數,它只表示該引用名是目標變數名的一個別名,它本身不是一種資料型別,因此引用本身不佔儲存單元,系統也不給引用分配儲存單元。故:對引用求地址,就是對目標變數求地址。&ra與&a相等。

(6)不能建立陣列的引用。因為陣列是一個由若干個元素所組成的集合,所以無法建立一個數組的別名

3、使用場景

(1)引用作為引數:

引用的一個重要作用就是作為函式的引數。以前的C語言中函式引數傳遞是值傳遞,如果有大塊資料作為引數傳遞的時候,採用的方案往往是指標,因為這樣可以避免將整塊資料全部壓棧,可以提高程式的效率。但是現在(C++中)又增加了一種同樣有效率的選擇(在某些特殊情況下又是必須的選擇),就是引用。引用傳參的時候其實類似於傳的地址

(2)常引用

(1)常引用宣告方式:const 型別識別符號 &引用名=目標變數名;
(2)用這種方式宣告的引用,不能通過引用對目標變數的值進行修改,從而使引用的目標成為const,達到了引用的安全性

(3)引用作為返回值

定義格式:

型別識別符號 &函式名(形參列表及型別說明)
{函式體}
優點:用引用返回一個函式值的最大好處是,在記憶體中不產生被返回值的副本。

需要遵守的規則

(1)不能返回區域性變數的引用。主要原因是區域性變數會在函式返回後被銷燬,因此被返回的引用就成為了”無所指”的引用,程式會進入未知狀態。

(2)不能返回函式內部new分配的記憶體的引用。雖然不存在區域性變數的被動銷燬問題,可對於這種情況(返回函式內部new分配記憶體的引用),又面臨其它尷尬局面。例如,被函式返回的引用只是作為一個臨時變量出現,而沒有被賦予一個實際的變數,那麼這個引用所指向的空間(由new分配)就無法釋放,造成memory leak。

(3)可以返回類成員的引用,但最好是const。主要原因是當物件的屬性是與某種業務規則(business rule)相關聯的時候,其賦值常常與某些其它屬性或者物件的狀態有關,因此有必要將賦值操作封裝在一個業務規則當中。如果其它物件可以獲得該屬性的非常量引用(或指標),那麼對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。

(4)引用於操作符過載之間有著重要關係:賦值操作符=和流操作符<<和>>的過載必須使用引用解決,但是四則運算子不能用引用

(4)引用與多型
引用是除指標外另一個可以產生多型效果的手段。這意味著,一個基類的引用可以指向它的派生類例項

4、指標和引用的區別

1、引用必須初始化,指標不用,但是最好初始化

2、可以有const指標,但是不能有const引用

3、指標可以有多級,但是引用只能有一級

4、指標的指向可以改變,但是引用在初始化後就不能改變了

5、指標的初始化可以為NULL,但是引用不可以

6、sizeof對於引用得到的是所引用的目標的大小,而對於指標,則得到的是指標本身的大小

7、指標和引用自增(++)不同,引用是值進行自增,而指標是地址進行自增