今天的給大家帶來的是引用的基礎知識，大家仔細學習，需要的小夥伴抓緊收藏轉發，謝謝大家。要資料的夥伴別忘了私信哦！
圖1
1、引用的意義
引用作為變量別名而存在，因此在一些場合可以替代指針，引用相對於指針來說具有更好的可讀性和實用性。
// swap函數的實現對比
void swap(int& a, int& b)
{
int t = a;
a = b;
b = t;
}
void swap(int* a, int* b)
{
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
注意：
函數中的引用形參不需要進行初始化，初始化是在調用的時候完成的
2、特殊的引用
const引用
在C++中可以聲明const引用，具體用法如下：
const Type& name = var;
const引用讓變量擁有隻讀屬性，這個只讀屬性是針對當前的這個別名，變量是可以通過其它方式進行修改
int a = 4; // a是一個變量
const int & b = a; // b是a的一個引用，但是b具有隻讀屬性
int * p = (int *)&b; // p = &a
b = 5; // err, 引用b 被const修飾，b是一個只讀變量
a = 6; // ok
printf("a = %d\n", a);
*p = 5; // ok
printf("a = %d\n", a);
當使用常量對const引用進行初始化時，C++編譯器會為常量值分配空間，並將引用名作為這段空間的別名
#include
void Example()
{
printf("Example:\n");
int a = 4;
const int& b = a;
int* p = (int*)&b;
//b = 5; // b
*p = 5;
printf("a = %d\n", a);
printf("b = %d\n", b);
}
void Demo()
{
printf("Demo:\n");
const int& c = 1;
int* p = (int*)&c;
//c = 5;
*p = 5;
printf("c = %d\n", c);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
Example();
printf("\n");
Demo();
return 0;
}
結論：
使用常量對const引用初始化後將產生一個只讀變量
問題：引用有自己的存儲空間嗎？
struct TRef
{
char& r;
}
printf("sizeof(TRef) = %d\n, sizeof(TRef));
驗證程序：
#include
struct TRef
{
char& r; // 字符類型引用
};
int main(int argc, char *argv[])
{
char c = 'c';
char & rc = c;
TRef ref = { c }; // 用C進行初始化, TRef.r 就是 c的別名了
printf("sizeof(char&) = %d\n", sizeof(char&)); // char引用的大小，引用即變量本身，求所對應的變量本身的大小，即sizeof(char) = 1
printf("sizeof(rc) = %d\n", sizeof(rc)); // rc是一個引用，即sizeof(c) = 1
printf("sizeof(TRef) = %d\n", sizeof(TRef)); // sizeof(TRef) = 4
printf("sizeof(ref.r) = %d\n", sizeof(ref.r)); // TRef.r是 c的別名，sizeof(c) = 1
// sizeof(TRef) = 4
// 指針變量本身也是佔4個字節
// 引用和指針的關係
return 0;
}
3、引用的本質
引用在C++中的內部實現是一個指針常量
圖2
注意：
1、C++編譯器在編譯過程中用 指針常量 作為引用的內部實現，因此引用所佔用的空間大小於指針相同
2、從使用的角度，引用只是一個別名，C++為了使用性而隱藏了引用的存儲空間這一細節。
#include
struct TRef
{
char* before; // 4字節
char& ref; // 4字節
char* after; // 4字節
};
int main(int argc, char* argv[])
{
char a = 'a';
char& b = a;
char c = 'c';
TRef r = {&a, b, &c};
printf("sizeof(r) = %d\n", sizeof(r)); // sizeof(r) = 12
printf("sizeof(r.before) = %d\n", sizeof(r.before)); // sizeof(r.before) = 4
printf("sizeof(r.after) = %d\n", sizeof(r.after)); // sizeof(r.after) = 4
printf("&r.before = %p\n", &r.before); // &r.before = 0xbuf8a300c
printf("&r.after = %p\n", &r.after); // &r.after = 0xbuf8a3014
/*
0xbuf8a3014 - 0xbuf8a300c = 8
before佔了4個字節，所以ref也是佔4個字節
*/
return 0;
}
引用的意義：
C++中的引用旨在大多數的情況下替代指針
功能性：可以滿足多數需要使用指針的場合
安全性：可以避開由於指針操作不當帶來的內存錯誤
操作性：簡單易用，又不失功能強大
但是
引用可以在大多數情況下避免內存的錯誤，函數返回局部變量的引用，就沒法避免了
#include
int& demo()
{
int d = 0;
printf("demo: d = %d\n", d);
return d; // 實際上是返回了局部變量的地址，局部變量函數結束就銷燬了，返回錯誤
}
int& func()
{
static int s = 0;
printf("func: s = %d\n", s);
return s; // 返回靜態局部變量的地址，靜態局部變量存儲在全局區，函數結束生命週期還在，返回成功
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int& rd = demo(); // rd 成為demo裡面返回的局部變量d的別名，出現警告，但是通過編譯
int& rs = func(); // rs 成為靜態局部變量 s 的別名
printf("\n");
printf("main: rd = %d\n", rd); // rd = 13209588,rd代表的是一個不存在的變量，現在是一個野指針
printf("main: rs = %d\n", rs); // rs = 0
printf("\n");
rd = 10;
rs = 11; // 通過rs改變了靜態局部變量s的值
demo(); // d = 10
func(); // s = 11
printf("\n");
printf("main: rd = %d\n", rd); // rd = 13209588
printf("main: rs = %d\n", rs); // rs = 11
printf("\n");
return 0;
}
4、小結
引用作為變量別名而存在旨在代替指針
const引用可以使得變量具有隻讀屬性
引用在編譯器內部使用指針常量實現
引用的最終本質為指針
引用可以儘可能地避開內存錯誤
以上就是今天給大家帶來的知識點，需要提高學習基礎的小夥伴可以私信我哦，回覆“資料”就可以獲取領取方式。希望大家多多評論轉發。感謝大家！
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