C++的引用

  今天给大家介绍的是C++中的另外一个新东西---引用。

  首先大致的介绍一下引用，引用是C语言中没有的一个概念，但是他的模样却不陌生。之前在介绍const用法的时候简单的说过引用，&，这是引用的符号，他和C语言中的取地址符是一模一样的，这样导致很多人刚接触的时候不知道到底是代表着什么。引用实际上就是给你的变量起的一个别名。这也很好理解，比如我们学校叫做西安工业大学，当地人都叫西工院，西工院就是对我们学校的一个别名，这两个名字说的是同一个学校，只是叫法不一样了而已。我刚接触的时候，认为这是一个很鸡肋的行为，只是简单的一个别名，为什么在C++中会有很广泛的用法，会起到很大的作用呢？今天就给大家一一介绍一下。

 

首先大家看一下这个程序的内容和运行结果，因为在vim不能通过简单的复制粘贴将代码拷贝出来，这里我就通过截图让大家看一下，这里b就是a变量的别名，也就是说输出b的时候，实际上就是在输出a。

如果大家感觉这样并没有说服力，可能是b在获取随机值的时候正好是10，那还有一个更加粗暴简单的方法来看。

 

这个程序我们输出的是x，y。这里的x和y是指针分别指向了x和y两个元素，简单的来说xy中存储的就是a和b的地址。

 

  运行结果就可以看出，a和b的地址是同一片空间，也就是说，a和b实际上就是同一个元素。这就是起别名的本质，他并没有创造一个新的变量。

 

 

我们大家都知道在C语言中常常会有的一个考点就是形参和实参是两个东西，形参只在调用后函数的时候才有调用结束之后会自动销毁，但是，但你的形参采用引用的时候，就不一样了，这里是直接将实参用来函数中的程序执行。所以这里并没有用到指针，没有返回值仍然是将两个数的值进行了调换。这里并没有产生实参的副本，而是直接对你的实参进行了操作，这里是两个int类型的数，如果是一个自定义结构体的变量的话，可能会占用很大的内存空间，当你想直接对实参进行操作，又不想传十分复杂的指针的时候，就可以通过引用来实现。

  Const与引用结合的时候，也会产生很多的误解，导致经常使用不清楚，但是这个问题我在之前的const用法已经详细介绍过了，这里我就不过多的介绍了，如果有遇到问题的可以去看我之前的博客。

https://blog.****.net/hanani_jia/article/details/80552219

上边介绍了引用作为参数传递的时候的用法，还有一个跟参数传递类似的就是返回值。

 

这里有temp是一个全局变量，因为如果在func函数内定义的话，当func函数运行结束的时候，temp就会销毁，那函数再返回他的别名已经没有任何意义了，因为这片空间程序已经释放掉了，没有访问权限了。所以这里在运行引用的时候还要注意一个原则， 那就是你现在返回的这个别名他本身在函数结束之后不会销毁，他还是存在的，只有这样的变量你才可以放回他的引用。

 

可以看出来b的值已经变成了100；

  引用在程序本身带的这些变量上体现的并不是很明显，当你创建一个自定义变量的时候，例如结构体例如类，那时候他的空间可能会很大，这样引用就有了很大的提升。

 大家如果接触过汇编的话可以通过vim或者vs将你的引用指令变成汇编代码，就会发现，

 

实质上这里b就是a的一个指针，了解汇编的都明白lea的作用。所以在底层的实现上引用和指针实质上是一样的两种方式。

 

 

再通过汇编看当传值和应用返回的时候区别是很大的。

还是那句，在当前这些常用变量类型下是看不出来的，再自定义变量的时候就会有很大的区别，不只是开辟空间的问题，当你返回的对象是一个类的对象时，这里如果通过值返回的话，会再开辟一个空间，因为当前空间当你函数调用结束的时候就会释放掉，这里会再开辟一片空间，然后将你的ret的值放进去，这里就会再次用到类中的拷贝构造函数，所以这里不只是简简单单的空间问题还会有效率问题。所以在C++中引用是一个很好的选择。

  既然上边看了汇编代码后发现，本质上汇编和指针在底层实现是一样的，那这两个到底有什么区别呢？我们在选择的时候应该什么时候选择指针什么时候选择引用，这里就在介绍一个这两个的利与弊。

1. 指针是可以更改的，我在程序开始可以指向这片空间，在之后可以指向另外一片，随时随地都可以让他指向任何地方，但是引用是不可以的，在你定义的时候就已经确定好了。直到整个程序结束他都是不可以进行更改的。

2. 指针可以是空可以指向无效的变量，但是引用就不可以，引用必须指向的是有效的变量。通过这两点就可以看到引用的区别，很多人在使用指针的时候会遇到很多的问题，以至于一头雾水，这里用引用就很好的解决了之前所遇到的很多问题。

3. 当使用sizeof的时候，sizeof引用得到的就是这个变量的大小，但是当你sizeof指针的时候得到的是指针的大小。

4. 之前大家学过指针的++都知道指针再加的时候加的是当前指向变量类型的大小，但是引用的++就有很多可能性，当你再加上C++中的运算符重载++的结果就会按照你的意愿来执行。

5. 相对来说引用会比指针安全一些。指针是一个双刃剑，如果能正确操纵他的话，他是一把很厉害的剑能帮你实现很多功能，但是如果不能十分深刻的理解指针还去随意使用的话，那伤害的也就是你自己了。