写在前面：
上一篇文章我介绍了缺省参数和函数重载，
探究了C++为什么能够支持函数重载而C语言不能，
这里是传送门，有兴趣可以去看看：http://t.csdn.cn/29ycJ
这篇我们继续来学习C++的基础知识。
目录
写在前面：
1. 引用
2. 引用的底层
3. auto 关键字
4. 范围for（语法糖）
总结：
写在最后：
1. 引用
引用就是起别名。
举一个经典的例子：周树人给自己起了一个笔名叫鲁迅，
那鲁迅和周树人是同一个人吗？答案是肯定的。（你找鲁迅跟我周树人有什么关系。。。）
那引用的语法是怎么样的呢：
#include using namespace std; int main() { int a = 10; int& b = a; //b就是a的别名 cout << a << endl; cout << b << endl; return 0; }
引用的符号是&，在C语言中这个符号是取地址，
引用的符号也是这个，他共用了这个符号。
上面这段代码其实我们就能直接理解成 a 是周树人，b 是他的别名鲁迅。
所以他们实际上是一样的，来看输出：
10
10
所以 b 和 a 其实就是一样的，所以 a = 10，b 当然也等于10。
所以我们再看：
#include using namespace std; int main() { int a = 10; int& b = a; //b就是a的别名 cout << &a << endl; cout << &b << endl; return 0; }
输出：
005EFE28
005EFE28
他们的地址也是一样的。
再来看：
#include using namespace std; int main() { int a = 10; int& b = a; //b就是a的别名 int& c = b; int& d = c; cout << &a << endl; cout << &b << endl; cout << &c << endl; cout << &d << endl; return 0; }
输出：
00AFF8B4
00AFF8B4
00AFF8B4
00AFF8B4
这样子当然也是一样的。
现在你大概就知道引用是什么样子了。
另外，引用是不能这样写的：
#include using namespace std; int main() { int& a; return 0; }
使用引用的时候你一定要告诉编译器，你是谁的别名。
这里我们马上来一个场景，
当我们学了引用之后，指针一下子就不香了，很多地方我们就直接使用引用了：
比如说经典的Swap函数：
#include using namespace std; // 实际上这里x就是a的引用，y就是b的引用 void Swap(int& x, int& y) { int tmp = x; x = y; y = tmp; } int main() { int a = 10; int b = 20; Swap(a, b); cout << a << endl; cout << b << endl; return 0; }
我们就能根据引用的特性实现，不需要用繁杂的指针操作，
让 x 是 a 的引用，y 是 b 的引用，
这样我们在函数里面操作 x 和 y 的时候其实就是在操作 a 和 b 。
这里我总结了引用的特性作为补充：
1. 一个变量可以有多个引用（就好像一个人可以有多个别名）
2. 引用必须在定义时初始化（前面演示过了）
3. 引用一旦引用了一个实体，就不能再引用其他实体
（说人话就是如果你是 a 的引用，你就不能改成是 b 的引用，只能一直是 a 的引用）
这里给出例子：
#include using namespace std; int main() { //一个变量可以有多个引用 int a = 0; int& b = a; int& c = a; //引用在定义时必须初始化 //int& d; int x = 10; c = x; //这里是赋值操作，c依旧是a的引用（别名） return 0; }
这是引用的基本特性，一定要熟悉好。
这里我继续介绍引用的作用：
1. 引用作为函数参数（输出型参数）（前面举了Swap函数的例子）
引用作为函数参数还能提高效率（之后学深浅拷贝的时候会再介绍）
2. 引用做返回值
我们来看这样一个例子：
当一个有返回值的函数返回值的时候，
他会将返回值拷贝生成一个临时变量，再将临时变量赋值给 ret 。
学过C语言，我们都知道，当这个函数结束的时候他的函数栈帧就销毁了，
所以他才需要生成一个临时变量，这样就能将返回值成功赋给主函数中的 ret 。
而且无论返回值是个什么变量，就算是静态变量，在返回的时候也会生成临时变量，
这个时候该引用出场了，
使用引用作为返回值，就不会生成临时变量：
#include using namespace std; int& Count() { static int n = 0; n++; return n; } int main() { int ret = Count(); return 0; }
所以这个时候我们又能理解前面所说的引用的作用，
使用引用能够提高效率，减少拷贝。
但是要注意，我们上面那段代码用引用返回没有问题，
那如果变量 n 不是一个静态变量呢？
#include using namespace std; int& Count() { int n = 0; n++; return n; } int main() { int ret = Count(); return 0; }
这样就出问题了，
ret 的值是不确定的，因为出了作用域 n 就不在了。
如果Count函数结束，栈帧销毁，没有清理栈帧，那么ret的结果侥幸是正确的，
如果Count函数结束，栈帧销毁，清理了栈帧，那么ret的结果就是随机值。
总结：
1. 基本任何场景都可以用引用传参，
2. 谨慎使用引用返回，避免出现上面的情况。
这里还有一种情况，常引用：
比如说这段代码：（这是一段错误代码）
#include using namespace std; int main() { //引用的过程中，权限不能放大 const int a = 0; int& b = a; return 0; }
再来看这一段代码：
#include using namespace std; int main() { //引用的过程中，权限不能放大 //const int a = 0; //int& b = a; //引用的过程中，权限可以平移或者缩小 int a = 0; int& b = a; const int& c = b; return 0; }
这个时候问题来了，
我们能不能修改 a 的值呢？
#include using namespace std; int main() { //引用的过程中，权限不能放大 //const int a = 0; //int& b = a; //引用的过程中，权限可以平移或者缩小 int a = 0; int& b = a; const int& c = b; a++; return 0; }
答案是可以的，const int& c 修改的是这个别名的权限，
而 a 是不受影响的。
我们再来看一个例子：
#include using namespace std; int main() { double a = 1.1; int b = a; //隐式类型转换 int& c = a;// ？ return 0; }
我们都知道，第二个语句是隐式类型转换，
那 int& c = a ，能编译通过吗？ 答案是不能：
难道是因为不同类型的变量不能用引用吗？
我们再来看：
加了一个 const 在前面然后就编译成功了。。。
这又是为什么？
实际上，在学习C语言阶段我们曾经学习过，
在进行类型转换的时候，会生成一个临时变量，如图：
而临时变量具有常性，具有常性是什么意思呢？其实就类似用 const 修饰过一样。
这样就会出现权限的放大，所以导致报错。
这个时候我们结合前面的例子来看：
#include using namespace std; int cnt() { static int n = 0; return n; } int main() { int& a = cnt(); //这里会出错 return 0; }
为什么这段代码会出错？
其实这也是一个道理，函数返回值的时候会创建一个临时变量，
而临时变量具有常性，所以这里也会出现权限放大导致的错误。
只要在 int& a 前面加上一个const就行了，这样就达成了权限的平移。、
2. 引用的底层
那么引用又是怎么实现的呢？他的底层是什么样的？
我们还是得从汇编的角度来观察，
先来看这段代码：
#include using namespace std; int main() { int a = 0; int& ra = a; int* pa = &a; return 0; }
这段代码里面分别使用了引用和指针来对 a 进行操作，
来看看他的汇编代码是怎么样的：
哦~，看看我们发现了什么，引用和指针的底层怎么一模一样？
在语法的层面：
引用不开空间，是对 a 取别名，
而指针开空间，是取 a 的地址，
但是，从底层汇编的角度来看，引用是以类似指针的方式实现的。
不过我们平时牢记引用在语法层的效果就行，底层就简单了解一下。
补充：引用之后还会有许多的场景，这些我会之后遇到具体的场景在做总结和分析。
3. auto 关键字
auto 能根据右边的表达式自动推导类型，
来看一个例子：
#include using namespace std; int main() { int a = 0; auto c = a; //这个操作能够查看变量的类型 cout << typeid(c).name() << endl; return 0; }
输出：
int
当然，右边不一定要是变量，也可以使表达式：
#include using namespace std; int main() { auto c = 1 + 1; //这个操作能够查看变量的类型 cout << typeid(c).name() << endl; return 0; }
输出：
int
现在这样看来，auto好像价值不大，
但是如果以后遇到非常复杂的类型的时候，直接使用auto会非常方便。
这里补充一点：auto是不能作为函数参数或者用来声明数组的。
4. 范围for（语法糖）
这里再基于我们刚刚学的auto，介绍一下范围for。
C语言阶段，我们平时遍历一个数组都是这样遍历的：
#include using namespace std; int main() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; //使用范围for for (auto e : arr) { cout << e << " "; } return 0; }
以上面的代码为例：
范围for 其实就是依次取数组中的数据赋值给e，
自动迭代，自动判断结束。
你就说范围for 方不方便，甜不甜？不甜又怎么会被叫做语法糖呢。
这里补充一点，修改e 是不会修改到数组的，因为e 的值是取数组的数据赋值过来的，
如果想要通过修改e 来修改数组，需要加个引用：
#include using namespace std; int main() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; //使用范围for for (auto& e : arr) { e++; cout << e << " "; } return 0; }
输出：
2 3 4 5 6
当然，不止int 类型的数组，其他什么类型的数组都可以用范围for，
还有一些我们之后要学的容器，因为auto 会自动推导类型。
总结：
C++入门铺垫的知识学的差不多了，准备要开始类和对象了。
写在最后：
以上就是本篇文章的内容了，感谢你的阅读。
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