举例剖析C++中引用的本质及引用作函数参数的使用

引用的意义与本质
1）引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针
2）引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

引用本质思考：
思考、C++编译器背后做了什么工作？

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  int a = 10;
  // 单独定义的引用时，必须初始化；说明很像一个常量
  int &b = a;
  // b是a的别名
  b = 11;
  cout << "b--->" << a << endl;
  printf("a:%d\n", a);
  printf("b:%d\n", b);
  printf("&a:%d\n", &a);
  printf("&b:%d\n", &b);
  system("pause");
  return 0;
}

引用是一个有地址，引用是常量。

char *const p

引用的本质：
1）引用在C++中的内部实现是一个常指针
Type& name <--> Type*const name
2）C++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同。
3）从使用的角度，引用会让人误会其只是一个别名，没有自己的存储空间。这是C++为了实用性而做出的细节隐藏

间接赋值成立的三个条件：
1定义两个变量（一个实参一个形参）
2建立关联实参取地址传给形参
3*p形参去间接的修改实参的值

引用在实现上，只不过是把：间接赋值成立的三个条件的后两步和二为一。
当实参传给形参引用的时候，只不过是c++编译器帮我们程序员手工取了一个实参地址，传给了形参引用（常量指针）。

引用做函数参数

普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化，
引用作为函数参数声明时不进行初始化

//复杂数据类型的引用
#include <iostream>
using namespace std;

struct Teacher
{
  char name[64];
  int age;
};

void printfT(Teacher *pT)
{
  cout << pT->age << endl;
}

//pT是t1的别名 ,相当于修改了t1
void printfT2(Teacher &pT)
{
  //cout<<pT.age<<endl;
  pT.age = 33;
}

//pT和t1的是两个不同的变量
void printfT3(Teacher pT)
{
  cout << pT.age << endl;
  pT.age = 45; //只会修改pT变量 ,不会修改t1变量
}
void main()
{
  Teacher t1;
  t1.age = 35;

  printfT(&t1);

  printfT2(t1); //pT是t1的别名
  printf("t1.age:%d \n", t1.age); //33

  printfT3(t1);// pT是形参 ,t1 copy一份数据 给pT   //---> pT = t1
  printf("t1.age:%d \n", t1.age); //35

  cout << "hello..." << endl;
  system("pause");
  return;
}

引用的难点：函数返回值是引用（引用当左值）
当函数返回值为引用时，若返回栈变量，不能成为其它引用的初始值，不能作为左值使用；
若返回静态变量或全局变量，可以成为其他引用的初始值，即可作为右值使用，也可作为左值使用。
C++链式编程中，经常用到引用。

#include <iostream>
using namespace std;
//返回值是基础类型，当引用
int getAA1()
{
  int a;
  a = 10;
  return a;
}

//基础类型a返回的时候，也会有一个副本
int& getAA2()
{
  int a; // 如果返回栈上的引用，有可能会有问题
  a = 10;
  return a;
}

int* getAA3()
{
  int a;
  a = 10;
  return &a;
}

int main()
{
  int a1 = 0;
  int a2 = 0;

  a1 = getAA1();
  a2 = getAA2(); // a是10
  int &a3 = getAA2(); // 若返回栈变量，不能成为其他引用的初始值
  cout << a1 << endl;
  cout << a2 << endl;
  cout << a3 << endl; // a3是乱码，这里出现了问题
  // 编译器看到a3是个引用，自动进行对a3的地址进行取值
  // 但是函数getAA2退出的时候已经释放了这个地址的内存，所以这里是乱码

  return 0;
}

返回值是static变量，当引用

//static修饰变量的时候，变量是一个状态变量
int j()
{
  static int a = 10;
  a++;
  printf("a:%d \n", a);
  return a;

}

int& j1()
{
  static int a = 10;
  a++;
  printf("a:%d \n", a);
  return a;
}

int *j2()
{
  static int a = 10;
  a++;
  printf("a:%d \n", a);
  return &a;
}


void main()
{
  // j()的运算结果是一个数值，没有内存地址，不能当左值
  //11 = 100;
  //*(a>b?&a:&b) = 111;
  //当被调用的函数当左值的时候，必须返回一个引用
  j1() = 100; //编译器帮我们打造了环境
  j1();
  *(j2()) = 200; //相当于手工的打造，做左值的条件
  j2();
  system("pause");
}

返回值是形参，当引用

int g1(int *p)
{
  *p = 100;
  return *p;
}

int& g2(int *p) //
{
  *p = 100;
  return *p;
}

//当使用引用语法的时候 ，不去关心编译器引用是怎么做的
//当分析乱码这种现象的时候，才去考虑c++编译器是怎么做的。。。。
void main()
{
  int a1 = 10;
  a1 = g2(&a1);

  int &a2 = g2(&a1); //用引用去接受函数的返回值，是不是乱码，关键是看返回的内存空间是不是被编译器回收了。。。。
  printf("a1:%d \n", a1);
  printf("a2:%d \n", a2);

  system("pause");
}