C++（二十一） — 引用概念及本质

 1、引用概念

 　　引用是别名，必须在声明的时候初始化。即：是指一个已定义变量的别名。（一个内存空间，有两个名字都可以操作）

　　引用：在函数调用时，是变量的别名，不可以单独存在，使用时必须要初始化；

　　指针：本身有自己的地址，可以单独存在。

 2、引用基本举例

 　　引用在交换时的例子：

void myswap01(int a, int b)
{
    int c = 0;
    c = a;
    a = b;
    b = c;
}

void myswap02(int *a, int *b)
{
    int c = 0;
    c = *a;
    *a = *b;
    *b = c;
}

// 引用，变量的别名，指代同一个存储空间
void myswap03(int &a, int &b)
{
    int c = 0;
    c = a;
    a = b;
    b = c;
}

void main()
{
    int x = 10, y = 20;

    myswap01(x, y);
    cout << "x= " << x << "        y= " << y << endl;

    myswap02(&x, &y);
    cout << "x= " << x << "        y= " << y << endl;

    myswap03(x, y);
    cout << "x= " << x <<"        y= " << y << endl;

    system("pause");
}

3、引用本质思考

 （1）引用就是别名，指向同一块内存空间。

 （2）引用占用字节：int &a，，占用4个字节，就相当于一个指针所占的内存；引用有自己的存储空间，保存地址；

struct teacher
{
    int age; // 4
    char & a;//4，，相当于一个指针，占用4个字节
    double &b;//4
};

void main()
{
    cout << sizeof(teacher) << endl;//12
    system("pause");
}

 （3）本质：引用在C++中的内部实现：一个常量指针，所以引用所占内存大小和指针相同；

　　int& age ——> int* const age

 　　相当于：编译器帮我们取了一个实参地址。

 4、引用作为函数返回值

 　　1、函数返回值为引用时，内存空间是必须要存在的（静态变量、全局变量），如果返回的是栈变量（局部变量），会出错，因为局部变量在函数返回时，地址就销毁了，比如下面的错误例子：

int& get2()
{
    int a;
    a = 10;
    return a;
}

　　如果返回的引用值，是静态变量或全局变量，则可以。

　　关键：看返回的内存空间是不是有效的内存空间。

　　2、引用作为左值，关键：看返回的内存空间是不是有效的内存空间。

// 返回的是一个值
int get1()
{
    int a;
    a = 10;
    return a;
}

// 返回的是变量本身
int& get2()
{
    static int a =10;
    a++;
    cout << "a：" << a << endl;
    return a;
}

void main()
{
    get2() = 100; // 10
    get2();       // 101

    system("pause");
}

 5、常量引用

int x = 10;
// 常量引用，变量只有只读属性，不能通过 y 去改变 x 的值
// 必须要初始化
const int &y = x;

// int &m = 11;// 11没有内存地址，所以错误，
const int &z = 12;  // 此时常量引用可以，编译器分配了内存空间给 Z，保存值：12