前言
接上一篇文章继续介绍引用,本文主要介绍引用的两种用途以及注意事项。
一、引用的用途
一、做参数(该用途与指针的功能重叠)
1.传值、传引用效率的比较:
以值作为参数或者返回值类型,在传参和返回期间,函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回,而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝,因此用值作为参数或者返回值类型,效率是非常低下的,尤其是当参数或者返回值类型非常大时,效率就更低。
例子:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<iostream> using namespace std; #include <time.h> struct A{ int a[10000]; }; void TestFunc1(A a){} void TestFunc2(A& a){} void TestRefAndValue() { A a; // 以值作为函数参数 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc1(a); size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数参数 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc2(a); size_t end2 = clock(); // 分别计算两个函数运行结束后的时间 cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl; } int main() { TestRefAndValue(); return 0; }
运行截图:
2.传引用的功能:
减少拷贝,提高效率;修改参数,实参也改变(比用指针方便)
3.传引用的例子
void Swap(int& left, int& right) { int temp = left; left = right; right = temp; }
4.传引用的注意事项:
① 如果这个函数要改变实参,就用一般的引用做参数;(权限的平移)
② 如果这个函数不想改变实参,就用const引用做参数。(权限的缩小)
③ 易错点:如果不想改变实参,但是用一般的引用做了参数,就相当于权限的放大,就错了。
二、引用做返回值
1.值和引用的作为返回值类型的性能比较
例子:
#include <time.h> struct A{ int a[10000]; }; A a; // 值返回 A TestFunc1() { return a;} // 引用返回 A& TestFunc2(){ return a;} void TestReturnByRefOrValue() { // 以值作为函数的返回值类型 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc1(); size_t end1 = clock(); // 以引用作为函数的返回值类型 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 100000; ++i) TestFunc2(); size_t end2 = clock(); // 计算两个函数运算完成之后的时间 cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl; }
运行截图:
2.引用做返回值的功能:
减少拷贝,提高效率;
3.引用做返回值的例子:
int& Count() { static int n = 0;//此时的返回值是在静态区 n++; // ... return n; }
int& Count() { int n = 0;//此时的返回值是在栈上 n++; // ... return n; }
我们要分析上面两种情况,具体哪种可以用引用做返回值。
4.分两种情况讨论是否可以用引用做返回值:
1.一般情况下(不使用引用做返回值)函数的返回值是通过创建一个临时变量,对要返回的值进行拷贝,再返回临时变量。
2.用引用做返回值,一旦函数调用结束,如果,函数的返回值是在函数调用过程中创建在栈上的空间,那么该空间将被销毁(空间归还给操作系统了,空间里的内容不再被保护),此时去返回该空间里的值就是非法访问,这种行为是未定义的(即,可能返回所需要的值,也可能是随机值)。因此,对上面例子中的两种情况分析如下:
①返回值是定义在静态区的,则使用引用返回是无影响的(因为此时引用返回值是在静态区,所以不会有影响)
②返回值不是定义在静态区的,则使用引用返回是有影响的(因为此时调用函数结束,函数栈帧销毁,就不能正常访问到引用的返回值的空间了)
总结:函数返回时,出了函数作用域,如果返回的对象还在(还没还给系统),则可以使用引用返回;如果已经还给系统了,则必须使用传值返回。
总结
以上就是今天要讲的内容,本文介绍了引用的两种用途以及注意事项。本文作者目前也是正在学习C++相关的知识,如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分,欢迎大家在评论区指出,也欢迎大家在评论区提问、交流。
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