【C++基础】引用的用法、const常量引用

简介: 作用:给变量起别名,新别名指向的是同一块内存。语法:数据类型 &别名 = 原名

1.1 引用的基本使用

  • 作用:给变量起别名,新别名指向的是同一块内存。
  • 语法:数据类型 &别名 = 原名
#include<iostream>
using namespace std;
//引用,给变量起别名
int main(){
  int a = 10;
  int &b = a;
  cout << "a = " << a << endl;
  cout << "b = " << b << endl;
  //a = 10
  //b = 10
  b = 100;
  cout << "a = " << a << endl;
  cout << "b = " << b << endl;
  //a = 100
  //b = 100
  system("pause");
  return 0;
}

1.2 引用的注意事项

  • 引用必须初始化(上来就要说明是哪个变量的别名)
  • 引用在初始化后,不可以改变该引用,如让b变成c的别名就不行了(如下栗子):
#include<iostream>
using namespace std;
//引用,给变量起别名
int main(){
  int a = 10;
  //1.引用必须初始化
  //int &b;//错误
  int &b = a;
  //2.引用在初始化后,不可以改变
  int c = 20;
  //想让b变成c的别名,这是赋值操作,而不是更改引用
  b = c;//这里是b指向的内存赋值为20
  cout << "a = " << a << endl;//20
  cout << "a = " << b << endl;//20
  cout << "a = " << c << endl;//20
  system("pause");
  return 0;
}

1.3 引用作函数参数

函数传参,分为值传递(形参不能修饰实参)和地址传递。

  • 引用作函数参数的作用:函数传参时,可用【引用】让形参修饰实参,这时就不用使用地址传递了。
  • 优点:可以简化指针修改实参。
#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1.值传递
//2.地址传递
//3.引用传递
void mySwap01(int a, int b){
  int temp = a;
  a = b; 
  b = temp;
  cout << "swap01 a = " << a << endl;
  cout << "swap01 b = " << b << endl;  
  cout << endl;
}
//2.地址传递,用指针接收地址
void mySwap02(int* a, int* b){
  int temp = *a;
  *a = *b; 
  *b = temp;
  cout << "swap02 a = " << a << endl;
  cout << "swap02 b = " << b << endl;  
  cout << endl;
}
//引用传递,这里的形参的a是实参a的别名(只不过同名了)
void mySwap03(int &a, int &b){
  int temp = a;
  a = b; 
  b = temp;
  cout << "swap03 a = " << a << endl;
  cout << "swap03 b = " << b << endl;  
  cout << endl;
}
int main(){
  int a = 10, b = 20;
  //1.值传递,形参不会修饰实参
  //mySwap01(a, b);
  //2.地址传递,地址传递,形参会修饰实参
  //mySwap02(&a, &b);
  //3.引用传递,形参也会修饰实参
  mySwap03(a, b);
  cout << "a = " << a << endl;
  cout << "b = " << b << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

小结:

引用传递,这里的形参的a是实参a的别名(只不过同名了)

通过引用参数产生的效果,和地址传递是一样的,但是【引用】的语法更加清楚。

1.4 引用作函数返回值

作用:引用是可以作为函数的返回值存在的。

注意:不要返回局部变量引用。

用法:函数调用作为左值。


(1)不要返回局部变量引用。栗子如下,第二次结果错误了,因为a的内存已经释放,而第一次正确是因为编译器作了保留。

#include<iostream>
using namespace std;
//1.不要返回局部变量的引用
int& test01(){
  //局部变量存放在四区中的 栈区
  int a = 10;
  return a;
}
int main(){
  int &ref = test01();
  //第一次正确是编译器做了保留
  cout << "ref = " << ref << endl;
  //第二次结果错误,因为a的内存已经释放
  cout << "ref = " << ref << endl;
  system("pause");
  return 0; 
}

image.png


(2)函数调用作为左值。

现在不返回局部变量的引用,使用了static后让函数返回静态变量的引用。

原名赋值为1000,别名访问也是1000。如果函数的返回值是一个引用,则这个函数的调用,可以作为左值。

#include<iostream>
using namespace std;
//1.不要返回局部变量的引用
int& test01(){
  //局部变量存放在四区中的 栈区
  int a = 10;
  return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test02(){
  static int a = 10; //静态变量,存放在全局区
  //全局区上的数据在程序结束后系统释放
  return a;
} 
int main(){
  //int &ref = test01();
  //第一次正确是编译器做了保留
  //cout << "ref = " << ref << endl;
  //第二次结果错误,因为a的内存已经释放
  //cout << "ref = " << ref << endl;
  int &ref2 = test02();
  cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
  cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
  test02() = 1000;//其实等于做了一个a=1000的赋值,ref2又是a的别名 
  cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
  cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
  system("pause");
  return 0; 
}

image.png

1.5 常量引用

作用:常量引用主要用来修饰形参,防止误操作。

在函数形参列表中,可以加const修饰形参,防止形参改变实参。

如下面的const限定了ref有只读性,无法修改,如果ref = 20则会报错表达式必须是可修改的左值

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
  //常量引用
  //使用场景:用来修饰形参,防止误操作
  int a = 10;
  //int &ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
  //加上const,编译器将代码修改为 int temp = 10; const int &ref = temp;
  const int &ref = 10; //引用必须引一块合法的内存空间
  //表达式必须是可修改的左值
  //ref = 20;
  system("pause");
  return 0;
}

(2)使用场景:用来修饰形参,防止误操作。

如下面的场景,只想让showValue函数打印val变量,但是由于形参用了引用,传入的a变量值也发生了改变,如果代码行多了,容易忘记这个a发生了改变(本意是不想让a改变),所以我们可以在形参上加上const,则会报错提示(更加安全):


image.png

所以当函数用引用时,修改了形参后,实参也会该,加上const则会报错提示,防止误对形参进行操作(如修改形参值后,外面的实参跟着改变了):

#include<iostream>
using namespace std;
//打印数据函数
void showValue(const int &val){
  //val = 1000;
  cout << "val = " << val << endl;
}
int main(){
  //常量引用
  //使用场景:用来修饰形参,防止误操作
  int a = 100;
  showValue(a);
  system("pause");
  return 0; 
}
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