漫谈C++里的“引用”

 引用“&”是C++新增的概念，注意这里的“&”并不是“取地址”的含义。引用（reference）简单的说就是一个对象的别名。用对象来初始化引用后，那么对象的名字或引用的名字都指向（refer to）该对象，如：
int a=10;
int& ra=a; //ra是a的别名
人们常常会将引用和指针混淆，原因大概是因为C++编译器通常是采用指针的方式去实现引用的。但引用并不是指针。引用与指针的比较如下：
1．不存在空引用，而指针却可以是NULL。
2．所有引用在创建时必须初始化，而指针在定义时不必初始化。
3．一个引用永远指向用来对它进行初始化的那个对象，而指针却可以改变为指向另一个对象。
另外，需要提醒的是，一个指向非常量的引用是不可以用字面值常量进行初始化的。如：
double& d=11.3; //错误！
然而，一个指向常量的引用就可以：
const double& cd=11.3; //OK！
看到上面这个语句你也不必奇怪。当一个指向常量的引用采用一个字面值来初始化时，该引用实际上指向的是一个临时变量，而这个临时变量采用这个字面值初始化。因此，cd并非真的指向字面值11.3，而是指向一个采用11.3初始化的、类型为double的临时变量，并且这个临时变量将一直保留到cd被销毁的时候。
乍一看，引用没有体现其价值，完全没存在的必要。关于这个问题，我们可以看一下C++之父Bjarne Stroustrup的名著《The Design and Evolution of C++》里有关C++语言里引入引用的历史，这会对我们理解引用的作用是很有帮助的。

“引入引用机制主要也是为了支持运算符的重载。”
“C语言对所有函数参数都采用值传递，如果用值传递对象的效率太低或者不合适，用户就可以传递一个指针。在有了运算符重载后，采用这种策略就不行了，因为在这种情况下写法上的方便是最关键的东西，对于大的对象也不能指望使用者去加进所需要的取址运算符。例如：
a = b – c;
是可以接受的写法，但
 a = &b - &c;
就不行了。”

引用的主要用途是修饰函数的形参和返回值。在C++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。引用具有指针的效率，又具有变量使用的方便性和直观性，而这种方便和直观性是使用指针所欠缺的。当然，就如Bjarne Stroustrup所说的，“如果希望在C++里做更复杂的指针操作，那么就可以用指针”。但是，如果确实只需要使用一下某个对象的“别名”而已，那么引用就是不二的选择了。