C++ 引用

在现实生活中，每个人都有一个名字，但是与我们关系不同的人，对我们的称呼是不一样的。例如：有个名叫张三的人，他的父母称呼他可能是小三、儿子，他的兄弟称呼他可能是三哥，当然在我们口中他也可能是法外狂徒。除了张三这个名字之外，其他的小三、三哥、法外狂徒都是他的别名。
在C++中，也提供了类似于别名的概念 — 引用

引用的基本语法
类型 & 别名 = 变量名

#include 

using namespace std;

int main()
{
    string sichuan = "四川";
    string &sc = sichuan;
    cout<<"我是"< 
注：
 
&在此不是求地址运算，而是起标识作用。
类型标识符是指目标变量的类型
必须在声明引用变量时进行初始化。
引用初始化之后不能改变。
不能有NULL引用。必须确保引用是和一块合法的存储单元关联。
可以建立对数组的引用。
 
引用的使用 
void test(){
   int a = 10;
   //给变量a取一个别名b
   int& b = a;
   cout << "a:" << a << endl;
   cout << "b:" << b << endl;
   cout << "------------" << endl;
   //操作b就相当于操作a本身
   b = 100;
   cout << "a:" << a << endl;
   cout << "b:" << b << endl;
   cout << "------------" << endl;
   //一个变量可以有n个别名
   int& c = a;
   c = 200;
   cout << "a:" << a << endl;
   cout << "b:" << b << endl;
   cout << "c:" << c << endl;
   cout << "------------" << endl;
   //a,b,c的地址都是相同的
   cout << "a:" << &a << endl;
   cout << "b:" << &b << endl;
   cout << "c:" << &c << endl;
}
 
数组的引用
 
void test2(){
   //1. 建立数组引用方法一
   typedef int ArrRef[10];
   int arr[10];
   ArrRef& aRef = arr;
   for (int i = 0; i < 10;i ++){
       aRef[i] = i+1;
   }
   for (int i = 0; i < 10;i++){
       cout << arr[i] << " ";
   }
   cout << endl;
   //2. 建立数组引用方法二
   int(&f)[10] = arr;
   for (int i = 0; i < 10; i++){
       f[i] = i+10;
   }
   for (int i = 0; i < 10; i++){
       cout << arr[i] << " ";
   }
}
 
引用在函数中的使用 
引用最常用的地方是在函数参数和返回值中。当引用被用作函数参数的时，在函数内对任何引用的修改，将对还函数外的参数产生改变。当然，可以通过传递一个指针来做相同的事情，但引用具有更清晰的语法。
 如果从函数中返回一个引用，必须像从函数中返回一个指针一样对待。当函数返回值时，引用关联的内存一定要存在。
 
//值传递
void ValueSwap(int m,int n){
    int temp = m;
    m = n;
    n = temp;
}
//地址传递
void PointerSwap(int* m,int* n){
    int temp = *m;
    *m = *n;
    *n = temp;
}
//引用传递
void ReferenceSwap(int& m,int& n){
    int temp = m;
    m = n;
    n = temp;
}
int main(){
    int a = 10;
    int b = 20;
    //值传递
    ValueSwap(a, b);
    cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;   //a:10 b:20
    //地址传递
    PointerSwap(&a, &b);
    cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;  //a:20 b:10
    //引用传递
    ReferenceSwap(a, b);
    cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;  //a:20 b:10
    return 0;
}
 
通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单：
 
函数调用时传递的实参不必加“&”符
在被调函数中不必在参数前加“*”
不能返回局部变量的引用。
函数当左值，必须返回引用。
 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。C++主张用引用传递取代地址传递的方式，因为引用语法容易且不易出错。
 
//返回局部变量引用
int& testFun01(){
    int a = 10; //局部变量
    return a;
}
//返回静态变量引用
int& testFunc02(){ 
    static int a = 20;
    cout << "static int a : " << a << endl;
    return a;
}
int main(){
    //不能返回局部变量的引用
    int& ret01 = testFun01();
    //如果函数做左值，那么必须返回引用
    testFunc02();
    testFunc02() = 100;
    testFunc02();
 
    return 0;
}
 
指针引用 
在未接触到引用之前，我们要改变一个指针的指向，可能定义的函数：
 void fun(int **);
 使用引用之后，我们可以给指针取一个别名，定义的函数：
 void func(int * &)
 
#include 

using namespace std;
struct Student{
    int age;
};
//指针间接修改teacher的年龄
void AllocateAndInitByPointer(Student** stu){
    *stu = (Student*)malloc(sizeof(Student));
    (*stu)->age = 18;
}
//引用修改teacher年龄
void AllocateAndInitByReference(Student*& stu){
    stu->age = 20;
}
int main()
{
    //创建Student
    Student* stu = NULL;
    //指针间接赋值
    AllocateAndInitByPointer(&stu);
    cout << "AllocateAndInitByPointer:" << stu->age << endl;
    //引用赋值,将stu本身传到ChangeAgeByReference函数中
    AllocateAndInitByReference(stu);
    cout << "AllocateAndInitByReference:" << stu->age << endl;
    free(stu);
    return 0;
}

 
常量引用 
常量引用的定义格式:
 const 类型& 别名 = 变量名;
 常量引用注意：
 
字面量不能赋给引用，但是可以赋给const引用
const修饰的引用，不能修改。
 
#include 

using namespace std;
int main()
{
    int a = 100;
    const int& aa = a; //此时aa就是a
    //aa = 200; 不能通过aa赋值
    a = 100; //OK
    cout << "a:" << a << endl;
    cout << "aa:" << aa << endl;
    //不能把一个字面量赋给引用
    //int& ref = 100;
    //但是可以把一个字面量赋给常引用
    const int& ref = 100;
    return 0;
}
 
将函数的形参定义为常量引用的好处:
 
引用不产生新的变量，减少形参与实参传递时的开销.
由于引用可能导致实参随形参改变而改变，将其定义为常量引用可以消除这种副作用。
 如果希望实参随着形参的改变而改变，那么使用一般的引用，如果不希望实参随着形参改变，那么使用常引用。
 
#include 

using namespace std;
//const int& a防止函数中意外修改数据
void showVal(const int& a){
  //a = 10; //error: assignment of read-only reference 'a'
  cout << "a:" << a << endl;
}
int main()
{
  int a =100;
  showVal(a);
  return 0;
}