C++入门:引用是什么

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++入门:引用是什么。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

1.引用的概念

2.引用的特征

3.常引用

4.引用使用场景

5.传值,传引用效率比较

6.引用与指针的区别


1.引用的概念

引用不是新定义一个变量,而是给已存在变量取了一个别名,编译器不会为引用变量开辟内存空
间,它和它引用的变量共用同一块内存空间

语法:

类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;

 示例:

#include<iostream>
using namespace std;
  
int main()
{
	int a = 0;
	int& b = a;//&符号放在 类型和变量之间时是引用 ,其他是取地址,一个符号多种用法
	cout << &a << endl;
	cout << &b << endl;//两个地址相同,a,b表示的是同一块空间

	a++;
	cout << b << endl;//b也会+1,

	return 0;
}

 注意:引用类型必须和引用实体同种类型的。

2.引用的特征

  1. 引用在定义时必须初始化
  2.  一个变量可以有多个引用
  3. 引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体

示例:

int main()
{
	//int& b;//1.引用在定义时必须初始化,要不然不知道是谁的别名。
	int a = 10;
	int& b = a;//2.一个变量可以有多个引用(别名)
	int& c = a;
	int& d = b;//也可以为引用取别名,都是指的同一块空间

	//3.C++一旦引用一个实体,再不能引用其他实体
	int x = 1;
	b = x;//这里是赋值,不是把b改成x的别名

	return 0;
}

3.常引用

注意:在引用过程中,权限可以平移,可以缩小,但是不能放大。

什么意思呢,我们看下面代码:const是常量限定符,被const修饰的值不能被修改

int main()
{
    const int a = 0;//a不能被修改
	//int& b = a;//1.权限放大,报错,因为b没有用const修饰,可以被修改
	int b = a;//简单赋值操作,可以

	const int& c = a;//2.权限的平移

	//3.权限的缩小
	int x = 0;
	const int& y = x;//x可以修改,修改后y也会改变,但不能直接修改y

    return 0;
}

临时变量: 

程序在运行时会产生临时变量,只在调用期间有效,这些临时变量具有常属性,它们的值不能被修改,以下三种情况会产生临时变量:

  1. 值传递,(函数传值,传指针,以及函数值返回)
  2. 引用时实参和形参的类型不匹配
  3. 强制类型转换

 引用时实参和形参的类型不匹配:

如果取别名时引用类型与引用实体类型不同,会发生截断,类型提升,转换时中间都会产生临时变量,然后这个引用就是临时变量的别名,因为这个临时变量具有常属性,不能修改,所以引用时也需要用const修饰,引用的是中间产生的临时变量。如果没有被const修饰,那这个引用的值可以被修改,权限放大,会报错。

int main()
{
	int i = 0;
	//double d = i;//赋值,可以
    //int& d = i;//可以,权限平移

	//double& d = i;错误,类型不同,产生临时变量,d没有被const修饰,可以被修改,权限放大
	const double& d = i;//正确写法

	return 0;
}

值传递,函数值返回:

int func()
{
	int a = 0;
	return a;
}

int main()
{
    int ret = func();//传值返回,函数返回过程中会用临时变量保存返回的值,拷贝可以
	//int& ret1 = func(); //传值返回 中间生成的临时变量具有常性,不能修改,这里权限放大
	const int& ret1 = func();//权限平移,可以

	return 0;
}

4.引用使用场景

1.做参数:

#include<iostream>
using namespace std;

void Swap(int& x, int& y)
{
	int t = x;
	x = y;
	y = t;
}

int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	Swap(a, b);
	cout << "a = " << a << " b = " << b << endl;
	return 0;
}

2.做返回值:

如果函数返回时,出了函数作用域,如果返回对象还在(还没有还给系统),没有被销毁,如:全局变量,堆区开辟的空间以及静态变量,则可以使用引用返回,如果已经还给了系统,则必须使用传值返回

不能返回局部变量的引用,引用的这块空间可能被修改。示例:

//传引用返回,相当于返回的是n的引用
int& Count()
{
	int n = 0;
	n++;
	return n;
}

int main()
{
	int& ret = Count();
	//这里打印的值可能是1,也可能是随机值
	cout << ret << endl;//X86下第一次不受影响是因为调用cout函数,先传参,取值之前还没有被覆盖。
    //然后ret位置的值才会被覆盖,覆盖之后ret的这块空间可能已经被修改
	cout << ret << endl;

	return 0;
}

下面代码输出什么结果?为什么

int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}
int main()
{
    int& ret = Add(1, 2);
    Add(3, 4);
    cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;//7
    return 0;
}

C++入门:引用是什么,C++,c++,数据结构,算法,指针,引用

5.传值,传引用效率比较

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。

代码:

#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;
}

C++入门:引用是什么,C++,c++,数据结构,算法,指针,引用

可以发现传值效率非常低,引用它需要拷贝大量的数据,传引用效率就非常高了。

6.引用与指针的区别

语法概念引用就是一个别名,没有独立空间,和其引用实体共用同一块空间。

int main()
{
    int a = 10;
    int& ra = a;
    cout<<"&a = "<<&a<<endl;
    cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;//两个地址相同
    return 0;
}

底层实现上实际是有空间的,因为引用是按照指针方式来实现的。

我们来看下面代码以及这段代码的汇编代码:

C++入门:引用是什么,C++,c++,数据结构,算法,指针,引用

可以发现:指针和引用底层汇编代码是相同的,但是它们两个的语法不同。

 引用和指针的不同点:

  1. 引用概念上定义一个变量的别名,指针存储一个变量地址。
  2. 引用在定义时必须初始化,指针没有要求
  3. 引用在初始化时引用一个实体后,就不能再引用其他实体,而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
  4. 没有NULL引用,但有NULL指针
  5. 在sizeof中含义不同:引用结果为引用类型的大小,但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)
  6. 引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
  7. 有多级指针,但是没有多级引用
  8. 访问实体方式不同,指针需要显式解引用(使用*解引用),引用由编译器自己处理
  9. 引用比指针使用起来相对更安全

本篇结束。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-667127.html

到了这里,关于C++入门:引用是什么的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 手撕数据结构与算法——树(三指针描述一棵树)

    📖作者介绍:22级树莓人(计算机专业),热爱编程<目前在c++阶段, 因为最近参加新星计划算法赛道(白佬),所以加快了脚步,果然急迫感会增加动力 ——目标Windows,MySQL,Qt,数据结构与算法,Linux,多线程,会持续分享学习成果和小项目的 📖作者主页:king南星 📖

    2024年01月17日
    浏览(54)
  • 数据结构与算法——什么是数据结构

    当你决定看这篇文章,就意味着系统学习数据结构的开始。下面我们先来讲什么是数据结构。 数据结构,直白地理解,就是研究数据的存储方式。 我们知道,数据存储只有一个目的,即为了方便后期对数据的再利用,就如同我们使用数组存储  {1,2,3,4,5}  是为了后期取得它们

    2024年02月15日
    浏览(53)
  • C++从入门到精通 第五章(指针与引用)

    (1)C++程序在执行时,将内存大方向划分为 4个区域 : ①代码区: 存放函数体的二进制代码 ,由操作系统进行管理的。 ②全局区: 存放全局变量和静态变量以及常量 。 ③栈区: 由编译器自动分配释放 , 存放函数的参数值 、 局部变量等 。 ④堆区: 由程序员分配和释放

    2024年02月20日
    浏览(48)
  • C++数据结构:图结构入门

    线性顺序表(数组) 线性顺序表(链表) Python风格双向链表的实现 散列表简单实现(hash表) 栈和队列的应用 二叉树之一(数组存储) 二叉树之二(二叉搜索树) 二叉树之三(二叉搜索树扩展) 图结构入门 前面系列文章介绍了线性结构和树形结构,线性结构的前驱与后续

    2024年02月07日
    浏览(38)
  • 【数据结构与算法】- (带尾指针)单循环链表 - 详细实现步骤及代码(C/C++)

    前三篇文章分别介绍了 “带头结点单链表实现”、“不带头结点单链表实现”、“带头结点单循环链表实现”。 这篇文章主要介绍 带尾指针 的单循环链表以及详细的实现步骤,最后提供我自己根据理解实现带尾指针单循环链表的C语言代码 。跟着后面实现思路看下去,应该

    2024年02月16日
    浏览(38)
  • 数据结构之堆——算法与数据结构入门笔记(六)

    本文是算法与数据结构的学习笔记第六篇,将持续更新,欢迎小伙伴们阅读学习。有不懂的或错误的地方,欢迎交流 当涉及到高效的数据存储和检索时,堆(Heap)是一种常用的数据结构。上一篇文章中介绍了树和完全二叉树,堆就是一个完全二叉树,可以分为最大堆和最小

    2024年02月11日
    浏览(46)
  • 数据结构之栈、队列——算法与数据结构入门笔记(四)

    本文是算法与数据结构的学习笔记第四篇,将持续更新,欢迎小伙伴们阅读学习 。有不懂的或错误的地方,欢迎交流 栈是一种线性数据结构,其 只允许在固定的一端进行插入和删除 元素操作。进行数据插入和删除操作的一端称为栈顶 (Top), 另一端称为栈底 (Bottom)。栈中的

    2024年02月08日
    浏览(39)
  • 【C++】数据结构与算法:常用排序算法

    😏 ★,° :.☆( ̄▽ ̄)/$: .°★ 😏 这篇文章主要介绍常用排序算法。 学其所用,用其所学。——梁启超 欢迎来到我的博客,一起学习,共同进步。 喜欢的朋友可以关注一下,下次更新不迷路🥞 排序算法是计算机科学中常见的一类算法,用于将一组数据按照特定的顺序进行排

    2024年02月14日
    浏览(46)
  • 【数据结构与算法C++实现】3、排序算法

    原视频为左程云的B站教学 外层循环 :n个数需要冒n-1个泡上去,剩下的一个必然是最小的。所以外层循环执行n-1轮 内层循环 :比大小,第1个泡需要比n-1次,第2个泡,比较n-2次… 选择: 每次从待排序序列中选择 最小的一个 放在已排序序列的后一个位置 原理类似于对扑克牌

    2024年02月11日
    浏览(56)
  • java入门,程序=数据结构+算法

    一、前言 在学习java的时候,我印象最深的一句话是:程序=数据结构+算法,对于写java程序来说,这就是java的入门。 二、java基本数据结构与算法 1、数据类型 java中的数据类型8种基本数据类型: 整型 byte 、short 、int 、long 浮点型 float 、 double 字符型 char 布尔型 boolean 还有包

    2024年02月05日
    浏览(59)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包