C++基础---引用

1. 引用

1.1 引用

引用：就是别名，就是变量的别名。

（1）定义变量num与初始化变量num的别名rnum
int num = 1;
int &rnum = num;

（2）给变量num赋值：
num = 10;
=>num = 10; rnum = 10;

（3）给别名rnum赋值：
rnum = 100;
=>num = 100;    rnum = 100;

1.2 指针与引用的区别

指针：

(1)就是用来保存内存地址的变量；

(2)指针进行删除操作后，需要将它们赋为空，也就是说指针可以为空；

(3)指针可以被赋值；

(4)如果想使一个变量记录不同对象的地址，那么就必须使用指针；

引用：

(1)就是用来作为变量的别名，它们标识的内存地址是一样的；

(2)引用不需要作置空处理，因为引用是原来对象的别名；

假如该对象存放在栈中：那么在对象超出作用域时别名会和对象一起消失；

假如该对象存放在堆中：由于堆中内存空间必须使用指针来访问，因此用不着别名，即使再定义一个该指针的别名，那么将指针删除并赋空后，该指针的别名中的地址也相应的赋空了；

(3)引用只能被初始化，不可以被赋为另一个对象的别名；

(4)引用不能指向不同的对象；

1.3 引用就是别名常量

定义了某个变量的别名，那么该别名就永远属于这个变量。一个别名只能对应一个变量，不能同时作为多个变量的别名，而一个变量可以有多个别名。

定义引用时，一定要对该引用进行初始化。引用就如同常量，只能对其初始化，不能对其赋值。

（1）正确的例子：
int a;
int &ra = a;

（2）错误的例子：
int a;
int &ra;
ra = b;

1.4 引用、指针与堆空间

在堆中创建一块内存区域，必须要用指针来指向它，否则该区域就会变成无法访问的内存空间。当然也可以使用引用来引用指向内存空间的指针。

int *p = new int;
int &r = *p; //这样r就成了指针p读取到的值的别名
r = 4;
cout<<*p; //*p 和 r 的值都是4

我们不可以直接用引用来指向堆中新建的空间，因为引用只是个别名，它不可以作为指针来使用。如int &r = new int;这是错误的。正确的写法是int *&r = new int;定义了r为新空间的别名。

#include <iostream>

using namespace std;
int main()
{
int *&r = new int;
*r = 6;
cout<<"读取新建空间地址处的值："<<*r<<endl;
cout<<"输出新建空间的地址："<<r<<endl;
cout<<"读取r地址处的值："<<*&r<<endl;
cout<<"r的内存地址："<<&r<<endl;
return 0;
}
=>读取新建空间地址处的值：6
输出新建空间的地址：00031148
读取r地址处的值：00031148
r的内存地址：0013FF78
(1)*r：用星号来*访问r，就是访问堆中空间的数据；
(2)r：保存的是堆中空间的地址；
(3)&r：由于"&r"前加了个星号*，那么&r就是一个指针变量，获取系统自动为这个变量分配的内存地址，就像获取一个指针变量的内存地址一样，如int*  p; cout<<&p;；
(4)*&r：就是读取堆中空间的地址，与r一样；

注：上述例子建议不要使用，明白原理即可

(1)正常情况下： 定义了r为新空间的别名；

(2)不正常的情况下： 也就是机器虚拟内存太小，无法创建新空间的情况下，那么new int会自动返回一个空指针。引用不能为空， 因此在这种情况下使用语句int * &r = new int;就会导致产生一个无用的别名。而是用星号（”*“ ） 读取一个无用的别名则会引起系统崩溃。

解决方法： 就是不要将引用初始化为新建内存区域的别名，而将r初始化为指向该区域的指针的别名。

int *p = new int;

if (p != null)

{

 int &r = *p;

}

1.5 常引用的定义

常引用：用这种方式声明的引用，不能通过引用对目标变量的值进行修改，从而使引用的目标成为const，达到了引用的安全性。

常引用声明方式：const 类型标识符 &引用名=目标变量名;

int a;
const int &ra=a;

ra=1; //错误，由于引用定义为常引用，因此不能通过引用对目标变量的值进行修改

a=1; //正确

常引用的作用：避免通过别名的方式修改变量的值。

参考文献：

[1]《C++全方位学习》范磊——第九章

[2]《C++程序设计教程（第二版）》钱能——第三章

[3] 百度搜索关键字：C++引用、引用与指针的区别、常引用