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C++ 引用與引用作為函式的引數

對一個數據建立一個“引用”,他的作用是為一個變數起一個別名。這是C++對C語言的一個重要補充。

如何建立一個引用

    int a = 5;
    int &b = a;
    cout<<a<<endl;
    cout<<b<<endl;
    cout<<&a<<endl;
    cout<<&b<<endl;

以上聲明瞭b是a的引用,並把a,b的值和它們的地址打印出來。經過聲明後b是a別名,b與a代表的是同一個變數,佔記憶體中同一個儲存單元,具有同一地址。

注意&符號作為取地址符合作為引用宣告符的區別,在上述程式中的第2行,&在資料型別後,為引用宣告符。而第5、6行,&為取地址符。可以用這個方法作區分:只有在資料型別後&才是引用宣告符。

列印結果:
這裡寫圖片描述

從上述結果可以看到,a與b地址是相同的。

使用引用的一些注意事項:
(1)宣告一個引用時,必須同時使之初始化,及宣告它代表哪一個變數。(有一個例外,引用作為函式引數時,不需要初始化)
(2)在宣告一個引用後,不能再使之作為另一變數的引用。
(3)不能建立引用陣列。

引用的作用:

C++加入了在C語言的基礎加入了引用機制,那麼引用到底有什麼用呢?不會只是為了給函式起一個小名吧?顯然不是,引用最用要的意義在於作為函式的引數,以擴充函式傳遞引數的能力。它是如何實現的?這要從C語言引數傳遞開始說起:

我們知道,C語言在呼叫函式時,傳參主要有兩種形式:
(1)變數名作為實參和形參
這種方式傳給形參的是變數的值,傳遞是單向的。如果在執行函式器件形參的值變了,不會回傳給實參。也就是說如果想要實現一個這樣的功能:呼叫函式後實參的值隨之改變。顯然此方式無法實現。

舉個例子:
執行swap函式後,想要主函式內的變數值變化,用上述方式寫出程式碼:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
      void swap(int ,int);
      int i =3,j = 5;
      swap(i,j);
      cout
<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl; getchar(); return 0; } void swap(int a,int b) { int temp; temp = a; a =b; b= temp; }

執行結果:
i = 3
j = 5

顯然值沒有帶回,i和j的值在執行後沒有發生變化。

(2)傳遞變數的地址

該方式形參是指標變數,實參是一個變數的地址,呼叫函式時,形參得到的實參變數的地址,因此指向實參的變數單元。
然後我們修改下上面的程式:

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
      void swap(int * ,int*);
      int i =3,j = 5;
      swap(&i,&j);
     cout<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl;
      getchar();
      return 0;
}

void swap(int *a,int *b)
{
    int temp;
    temp = *a;
    *a =*b;
    *b= temp;
}

執行結果:
i = 5
j = 3

在程式的第13行,定義的函式的形參是指標,在第6行,呼叫的函式是傳入的函式實參是變數的地址,實現了i和j的交換,但是這種方法不夠直觀,而且依舊是“值傳遞”的方式,只不過傳遞的是變數的地址而已。

然後,如果我們使用引用功能,可以很簡單的實現這個功能,而且很容易理解:
(3)引用作為函式引數

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
      void swap(int & ,int&);
      int i =3,j = 5;
      swap(i,j);
     cout<<"i="<<i<<endl<<"j="<<j<<endl;
      getchar();
      return 0;
}

void swap(int &a,int &b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a =b;
    b= temp;
}

執行結果:
i = 5
j = 3

第13行,形參是宣告的引用,注意這個引用並沒有初始化,這就是上面提到的特例。而在第7行呼叫函式的過程中,實現了引用的初始化,這是傳入的實參就是變數,而不是數值,所以做到了真正意義上的“變數傳遞”。