【C++杂货铺】三分钟快速学会C++引用

2024-01-23 21:20

本文主要是介绍【C++杂货铺】三分钟快速学会C++引用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

🌈前言🌈

●📁引用

📂概念

📂特性(灰常重要)

●📁 常引用

●📁 使用场景

1. 做参数

2. 做返回值

●📁 引用和指针的区别(灰常重要)

●📁总结


🌈前言🌈

        欢迎收看本期【C++杂货铺】,这期内容,我们将围绕C++中引用部分进行讲解,包括了引用的定义,如何使用引用等内容。

        如果你想学习C++,或者刚学完C语言衔接C++,那么这篇文章将会非常有效的帮助你理解。

●📁引用

📂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。

       例如, 张三是班级上非常爱八卦的人,所以同学们就给他起了个绰号,叫做“大喇叭”。大喇叭就是张三的一个别名,就可以使用大喇嘛这个外号来指示张三了。

        类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体;

int main()
{int a = 10;int& ra = a;return 0;
}

        以上就定义了一个引用,ra就是a的一个别名。

        通过上图就可以理解,创建一个引用时,引用和实体共享一块内存空间。

📂特性(灰常重要)

        1. 引用必须初始化。

int a = 10;//  int& ra;  错误的int& ra = a;

        2. 引用一旦确定指向,就不能修改。

int a = 10;
int b = 20;int& ra = a;ra = b;    
//此时ra=b 是将b的值赋值给ra和a ,而不是修改ra的指向

        3. 一个变量可以有多个引用。

int a = 10;
int& b = a;
int& c = b;
//其中 b , c 都是a的引用

        以上可以看出来,引用和指针还是有些类似之处,但是大家千万不要混淆的这两个东西,下面我们会着重讲解引用和指针的却别。

●📁 常引用

        常引用,顾名思义就是指向常量的引用。如下:

const int a = 10;
//    int& ra = a;  错误的,引用两边必须是相同的类型。
const int& ra = a;//int& ra = 10    错误的
const int& ra = 10;

●📁 使用场景

1. 做参数

        大家想想在C语言阶段,如何通过函数实现两个数交换。没错,是指针。

        那是,可能指针就难住了部分同学吧,指针在某些复杂场景和对初学者来说雀氏不太友好,所以C++引入了引用。

        下面是引用作为参数使用的场景,当① 形参是引用时,会修饰实参,即形参的改变影响实参。这样,形参就是实参的一个别名。

void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}

        此外,引用做参数还有另一种好处,② 当对象比较大时,会减少拷贝,提高效率。为什么这么说呢,这就不得不说函数栈帧的创建和销毁了,当我们调用一个函数时,首先会在栈区创建函数栈帧,如下图所示。

        当函数调用时,会将实参传给形参,在栈区不断放入数据。这时如果实参是一个非常大的数组的话,会非常消耗时间;如果我们使用引用的话,大大减少拷贝,从而提高效率。

2. 做返回值

int& Count()
{static int n = 0;n++;// ...return n;
}

        要注意的是,这里使用static修饰 变量,变量n是放在静态区的。

        如果去掉static,就变成局部变量,当函数结束return时,销毁函数栈帧,释放空间,局部变量被销毁,再返回时,n里面的内容就是随机的了。

        此时n的值具体是什么,就看不同编译器,有的编译器销毁函数时,不清空,有的则1会清空。

        所以,需要注意的是,不能用局部变量作为引用返回

●📁 引用和指针的区别(灰常重要)

        以上,我们就对引用了初步了解,可能有的同学就会说,引用跟指针差不多,但是感觉比指针好多了,指针是不是就没用了。

        当然不是了,引用固然好,但有一条就是引用不能修改,而指针可以。

        接下来,我们来对比一下指针和引用,这也是面试的时候会被问到的一点。

语法上:

1. 引用不可以被修改;指针可以随便修改。

2. 引用必须初始化;指针可以不初始化。

3. 引用在创建时不需要创建空间;指针需要创建空间存放地址。

4. 引用相对安全,没有空引用,很少出现野引用;指针可能出现空指针,野指针,相对不安全。

5. sizeof含义不同,引用结果为实体类型的大小;指针为4/8字节。

6.引用自增是,是实体值+1;指针自增则会向后移1位

7. 访问方式,引用是编译器自己处理;指针需要解引用操作符。

底层上:

        引用和是指针都需要开辟空间。

        语法上,相信大家都能理解。但是这底层为什么引用和指针都需要开辟空间呢?本质上,引用是常量指针

        所以在底层汇编上,指针和引用都需要开辟空间。带这些都是机器帮我们做的。所以之前我们都在讲引用和实体共享一块空间,不需要开辟开辟空间。

        但这里,大家一定要理解的是引用的本质还是指针,还是编译器会帮我处理访问等一列操作。这就是C++的独特之处。

●📁总结

        总结,引用就是给变量起一个别名,并且不能被修改指向,一个指针能有多个引用。引用可以传参,也可以作为返回值被修改。最重要的大家要明白,在最底层是实现上,引用使用指针来实现的。

        以上,就是本期【C++杂货铺】的内容了,如果感觉有用,欢迎点赞,收藏,关注,也欢迎大家在评论区积极讨论,互相学习。

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