C++引用问题

来源:互联网 发布:洛阳计算机编程培训 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 05:00

引用(reference)是c++对c语言的重要扩充。

  一、引用的概念

  引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似,只是用&代替了*。

  例如: Point pt1(10,10);

  Point &pt2=pt1; 定义了pt2为pt1的引用。通过这样的定义,pt1和pt2表示同一对象。

  需要特别强调的是引用并不产生对象的副本,仅仅是对象的同义词。因此,当下面的语句执行后:

  pt1.offset(2,2);

  pt1和pt2都具有(12,12)的值。

  引用必须在定义时马上被初始化,因为它必须是某个东西的同义词。你不能先定义一个引用后才

  初始化它。例如下面语句是非法的:

  Point &pt3;

  pt3=pt1;

  那么既然引用只是某个东西的同义词,它有什么用途呢?

  下面讨论引用的两个主要用途:作为函数参数以及从函数中返回左值。

  二、引用参数

  1、传递可变参数

  传统的c中,函数在调用时参数是通过值来传递的,这就是说函数的参数不具备返回值的能力。

  所以在传统的c中,如果需要函数的参数具有返回值的能力,往往是通过指针来实现的。比如,实现

  两整数变量值交换的c程序如下:

  void swapint(int *a,int *b)

  {

  int temp;

  temp=*a;

  *a=*b;

  *b=temp;

  }

  使用引用机制后,以上程序的c++版本为:

  void swapint(int &a,int &b)

  {

  int temp;

  temp=a;

  a=b;

  b=temp;

  }

  调用该函数的c++方法为:swapint(x,y); c++自动把x,y的地址作为参数传递给swapint函数。

  2、给函数传递大型对象

  当大型对象被传递给函数时,使用引用参数可使参数传递效率得到提高,因为引用并不产生对象的

  副本,也就是参数传递时,对象无须复制。下面的例子定义了一个有限整数集合的类:

  const maxCard=100;

  Class Set

  {

  int elems[maxCard]; // 集和中的元素,maxCard 表示集合中元素个数的最大值。

  int card; // 集合中元素的个数。

  public:

  Set () {card=0;} //构造函数

  friend Set operator * (Set ,Set ) ; //重载运算符号*,用于计算集合的交集 用对象作为传值参数

  // friend Set operator * (Set & ,Set & ) 重载运算符号*,用于计算集合的交集 用对象的引用作为传值参数

  ...

  }

  先考虑集合交集的实现

  Set operator *( Set Set1,Set Set2)

  {

  Set res;

  for(int i=0;i<Set1.card;++i)

  for(int j=0;j>Set2.card;++j)

  if(Set1.elems==Set2.elems[j])

  {

  res.elems[res.card++]=Set1.elems;

  break;

  }

  return res;

  }

  由于重载运算符不能对指针单独操作,我们必须把运算数声明为 Set 类型而不是 Set * 。

  每次使用*做交集运算时,整个集合都被复制,这样效率很低。我们可以用引用来避免这种情况。

  Set operator *( Set &Set1,Set &Set2)

  { Set res;

  for(int i=0;i<Set1.card;++i)

  for(int j=0;j>Set2.card;++j)

  if(Set1.elems==Set2.elems[j])

  {

  res.elems[res.card++]=Set1.elems;

  break;

  }

  return res;

  }

  三、引用返回值

  如果一个函数返回了引用,那么该函数的调用也可以被赋值。这里有一函数,它拥有两个引用参数并返回一个双精度数的引用:

  double &max(double &d1,double &d2)

  {

  return d1>d2?d1:d2;

  }

  由于max()函数返回一个对双精度数的引用,那么我们就可以用max() 来对其中较大的双精度数加1:

  max(x,y)+=1.0;

  四、常引用

  常引用声明方式:const 类型标识符 &引用名=目标变量名;

  用这种方式声明的引用,不能通过引用对目标变量的值进行修改,从而使引用的目标成为const,达到了引用的安全性。

  【例】:

  int a ;

  const int &ra=a;

  ra=1; //错误

  a=1; //正确

  这不光是让代码更健壮,也有些其它方面的需要。

  【例】:假设有如下函数声明:

  string foo( );

  void bar(string & s);

  那么下面的表达式将是非法的:

  bar(foo( ));

  bar("hello world");

  原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象,而在C++中,这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型,这是非法的。

  引用型参数应该在能被定义为const的情况下,尽量定义为const 。

  五、引用和多态

  引用是除指针外另一个可以产生多态效果的手段。这意味着,一个基类的引用可以指向它的派生类实例。

  【例】:

  class A;

  class B:public A{……};

  B b;

  A &Ref = b; // 用派生类对象初始化基类对象的引用

  Ref 只能用来访问派生类对象中从基类继承下来的成员,是基类引用指向派生类。如果A类中定义有虚函数,并且在B类中重写了这个虚函数,就可以通过Ref产生多态效果。

原创粉丝点击