引用类型

更新时间:2023-02-10 16:15

引用类型(reference type)由类型的实际值引用(类似于指针)表示的数据类型。如果为某个变量分配一个引用类型,则该变量将引用(或“指向”)原始值。不创建任何副本。引用类型包括类、接口、委托和装箱值类型。

简介

“引用”(reference)是c++的一种新的变量类型,是对C的一个重要补充。它的作用是为变量起一个别名。假如有一个变量a,想给它起一个别名,可以这样写:

int a;

int &b=a;

这就表明了b是a的“引用”,即a的别名。经过这样的声明,使用a或b的作用相同,都代表同一变量。在上述引用中,&是“引用声明符”,并不代表地址。

不要理解为“把a的值赋给b的地址”。引用类型的数据存储在内存的堆中,而内存单元中只存放堆中对象的地址。声明引用并不开辟内存单元,b和a都代表同一变量单元。

注意:在声明引用变量类型时,必须同时使之初始化,即声明它代表哪一变量。在声明一个变量的引用之后,在本函数执行期间,该引用一直与其代表的变量相联系

,不能再作为其他变量的别名。下面的用法不对:

int a1,a2;

int &b=a1;

int &b=a2;//企图使b变成a2的别名(引用)是不行的。这样是错误的。

我们可以把a2的值赋给b。

b=a2;

主要区别

引用和指针的区别

 看实例吧:

引用是C++中的概念,初学者容易把引用和指针混淆一起。

下面的程序中,n是m的一个引用(reference),m是被引用物(referent)。

int m;

int &n = m;

n相当于m的别名(绰号),对n的任何操作就是对m的操作。

所以n既不是m的拷贝,也不是指向m的指针,其实n就是m它自己。

引用规则

(1)引用被创建的同时必须被初始化(指针则可以在任何时候被初始化)。

(2)不能有NULL引用,引用必须与合法的存储单元关联(指针则可以是NULL)。

(3)一旦引用被初始化,就不能改变引用的关系(指针则可以随时改变所指的对象)。

以下示例程序中,k被初始化为i的引用。

语句k = j并不能将k修改成为j的引用,只是把k的值改变成为6。

由于k是i的引用,所以i的值也变成了6。

int i = 5;

int j = 6;

int &k = i;

k = j; // k和i的值都变成了6;

主要功能

引用的主要功能:传递函数的参数和返回值

C++语言中,函数的参数和返回值的传递方式有三种:值传递、指针传递和引用传递

由于Func1函数体内的x是外部变量n的一份拷贝,改变x的值不会影响n, 所以n的值仍然是0。

void Func1(int x)

{

x = x + 10;

}

...

int n = 0;

Func1(n);

(1) 在实际的程序中,引用主要被用做函数的形式参数--通常将类对象传递给一个函数.引用必须初始化. 但是用对象的地址初始化引用是错误的,我们可以定义一个指针引用。

1 int ival = 1092;

2 int &re = ival; //ok

3 int &re2 = &ival; //错误

4 int *pi = &ival;

5 int *&pi2 = pi; //ok

(2) 一旦引用已经定义,它就不能再指向其他的对象.这就是为什么它要被初始化的原因。

(3) const引用可以用不同类型的对象初始化(只要能从一种类型转换到另一种类型即可),也可以是不可寻址的值,如文字常量。例如

double dval = 3.14159;

//下3行仅对const引用才是合法的

const int &ir = 1024;

const int &ir2 = dval;

const double &dr = dval + 1.0;

上面,同样的初始化对于非const引用是不合法的,将导致编译错误。原因有些微妙,需要适当做些解释。

引用在内部存放的是一个对象的地址,它是该对象的别名。对于不可寻址的值,如文字常量,以及不同类型的对象,编译器为了实现引用,必须生成一个临时对象,引用实际上指向该对象,但用户不能访问它。

例如:

double dval = 23;

const int &ri = dval;

编译器将其转换为:

int tmp = dval; // double -> int

const int &ri = tmp;

同理:上面代码

double dval = 3.14159;

//下3行仅对const引用才是合法的

const int &ir = 1024;

const int &ir2 = dval;

const double &dr = dval + 1.0;

内部转化为:

double dval = 3.14159;

//不可寻址,文字常量

int tmp1 = 1024;

const int &ir = tmp1;

//不同类型

int tmp2 = dval;//double -> int

const int &ir2 = tmp2;

//另一种情况,不可寻址

double tmp3 = dval + 1.0;

const double &dr = tmp3;

(4) 不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值,即,编译器产生临时变量的时候引用必须为const!!!!切记!!

int iv = 100;

int *&pir = &iv;//错误,非const引用对需要临时对象的引用

int *const &pir = &iv;//ok

const int ival = 1024;

int *&pi_ref = &ival; //错误,非const引用是非法的

const int *&pi_ref = &ival; //错误,需要临时变量,且引用的是指针,而pi_ref是一个非常量指针

const int * const &pi_ref = &ival; //正确

//补充

const int *p = &ival;

const int *&pi_ref = p; //正确

(5) ********对于const int *const & pi_ref = &iva; 具体的分析如下:*********

1.不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值

int a = 2;

int &ref1 = a;// OK.有过渡变量。

const int &ref2 = 2;// OK.编译器产生临时变量,需要const引用

2.地址值是不可寻址的值

int * const &ref3 = &a; // OK;

3.于是,用const对象的地址来初始化一个指向指针的引用

const int b = 23;

const int *p = &b;

const int *& ref4 = p;

const int *const & ref5 = &b; //OK

const引用的语义到底是什么?

最后,我们可能仍然不明白const引用的这个const的语义是什么

const引用表示,试图通过此引用去(间接)改变其引用的对象的值时,编译器会报错!

这并意味着,此引用所引用的对象也因此变成const类型了。我们仍然可以改变其指向对象的值,只是不通过引用

下面是一个简单的例子:

1 #include

2 using namespace std;

3

4 int main()

5 {

6 int val = 1024;

7 const int &ir = val;

8

9 val++;

10 //ir++;

11

14return0;

15 }

其中第10行,如果我们通过ir来改变val的值,编译时会出错。但是我们仍然可以通过val直接改变其值(第9行)

总结:const引用只是表明,保证不会通过此引用间接的改变被引用的对象!

另外,const既可以放到类型前又可以放到类型后面,放类型后比较容易理解:

string const *t1;

const string *t1;

typedef string* pstring;string s;

const pstring cstr1 = &s;就出错了

但是放在类型后面不会出错:

pstring const cstr2 = &s;

使用

引用在类中的使用

 1. #include<iostream>

2. using namespace std;

3.

4. class A

5. {

6. public:

7. A(int i=3):m_i(i){}

8. void print()

9. {

endl;

11. }

12. private:

13. int m_i;

14. };

15.

16. class B

17. {

18. public:

19. B(){}

20. B(A& a):m_a(a){}

21. void display()

22. {

23. m_a.print();

24. }

25. private:

26. A& m_a;

27. };

28.

29.

30. int main(int argc,char** argv)

31. {

32. A a(5);

33. B b(a);

34. b.display();

35. return0;

36. }

注意

引用在类中使用需注意

其中,要注意的地方就是引用类型的成员变量的初始化问题,它不能直接在构造函数里初始化,必须用到初始化列表,且形参也必须是引用类型。

凡是有引用类型的成员变量的类,不能有缺省构造函数。原因是引用类型的成员变量必须在类构造时进行初始化。

如果两个类要对第三个类的数据进行共享处理,可以考虑把第三个类作为这两个类的引用类型的成员变量

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