脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了【C++】 5_引用的本质,脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
引用的意义
- 引用作为变量别名而存在,因此在一些场合可以替代指针
- 引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性
swap 函数实现对比:
void swap_1(int& a, int& b)
{
int t = a;
a = b;
b = t;
}
void swap_2(int* a, int* b)
{
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
注意: 函数中的引用形参不需要进行初始化!!
特殊的引用
void code()
{
int a = 4;
const int& b = a;
int* p = (int*)&b;
b = 5; // Error, 只读变量
*p = 5; // Ok, 修改变量 a 的值
}
- 当使用常量对 const 引用进行初始化时,C++ 编译器会为常量分配空间,并将引用名作为这段空间的别名
void code()
{
const int& b = 1;
int* p = (int*)&b;
b = 5; // Error, 只读变量
*p = 5; // Ok, 修改变量 b 的值
}
结论: 使用常量对 const 引用初始化后将生成一个只读变量。
实例分析: 引用的特殊意义
#include <stdio.h>
void code_1()
{
printf("code_1: n");
int a = 4;
const int& b = a;
int* p = (int*)&b;
// b = 5; // ERROR
*p = 5;
printf("a = %dn", a);
printf("b = %dn", b);
}
void code_2()
{
printf("code_2:n");
const int& c = 1;
int* p = (int*)&c;
// c = 5; // ERROR
*p = 5;
printf("c = %dn", c);
}
int main()
{
code_1();
printf("n");
code_2();
return 0;
}
输出:
code_1:
a = 5
b = 5
code_2:
c = 5
思考: 引用有自己的存储空间吗?
void code()
{
struct TRef
{
char& r;
};
printf("sizeof(TRef) = %dn", sizeof(TRef));
}
编程实验: 引用的思考
#include <stdio.h>
struct TRef
{
char& r;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
char c = 'c';
char& rc = c;
TRef ref = { c };
printf("sizeof(char&) = %dn", sizeof(char&)); // ==> sizeof(char)
printf("sizeof(rc) = %dn", sizeof(rc));
printf("sizeof(TRef) = %dn", sizeof(TRef)); // 注意这里!
printf("sizeof(ref) = %dn", sizeof(ref)); // 注意这里!
printf("sizeof(ref.r) = %dn", sizeof(ref.r));
return 0;
}
输出:
sizeof(char&) = 1
sizeof(rc) = 1
sizeof(TRef) = 4
sizeof(ref) = 4
sizeof(ref.r) = 1
引用的本质
- 引用在 C++ 中的内部实现是一个常量指针
Type& name; <==> Type* const name;
void f(int& a)
{
a = 5;
}
void f(int* const a)
{
*a = 5;
}
注意:
编程实验: 引用的存储空间
#include <stdio.h>
struct TRef
{
char* before;
char& ref;
char* after;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
char a = 'a';
char& b = a;
char c = 'c';
TRef r = {&a, b, &c};
printf("sizeof(r) = %dn", sizeof(r));
printf("sizeof(r.before) = %dn", sizeof(r.before));
printf("sizeof(r.after) = %dn", sizeof(r.after));
printf("&r.before = %pn", &r.before);
printf("&r.after = %pn", &r.after);
return 0;
}
输出:
sizeof(r) = 12
sizeof(r.before) = 4
sizeof(r.after) = 4
&r.before = 0xbfd5a7cc
&r.after = 0xbfd5a7d4
引用的意义
实例分析: 函数返回引用
#include <stdio.h>
int& code_1() // int* const
{
int d = 0;
printf("code_1: d = %dn", d);
return d; // return &d
}
int& code_2() // int* const
{
static int s = 0;
printf("code_2: %dn", s);
return s; // return &s
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int& rd = code_1();
int& rs = code_2();
printf("n");
printf("main: rd = %dn", rd);
printf("main: rs = %dn", rs);
printf("n");
rd = 10;
rs = 11;
code_1();
code_2();
printf("n");
printf("main: rd = %dn", rd);
printf("main: rs = %dn", rs);
printf("n");
return 0;
}
编译输出:
warning: reference to local variable ‘d’ returned
运行输出:
code_1: d = 0
code_2: 0
main: rd = 8937460
main: rs = 0
code_1: d = 0
code_2: 11
main: rd = 8937460
main: rs = 11
引用不能完全避免内存操作带来的错误!
小结
- 引用作为变量别名而存在旨在代替指针
- const 引用可以使得变量具有只读属性
- 引用在编译器内部使用常量指针实现
- 引用的最终本质为指针
- 引用可以尽可能的避开内存错误
以上是脚本宝典为你收集整理的【C++】 5_引用的本质全部内容,希望文章能够帮你解决【C++】 5_引用的本质所遇到的问题。
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