引用

C++中定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代替了*。引用（reference）是c++对c语言的重要扩充。引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名；

引用就是起了别名，别名的地址就是被引用对象或变量的地址。

一、引用说明：
（1）&在此不是求地址运算，而是起标识作用。
（2）类型标识符是指目标变量的类型。
（3）声明引用时，必须同时对其进行初始化。
（4）引用声明完毕后，相当于目标变量名有两个名称，即该目标原名称和引用名，且不能再把该引用名作为其他变量名的别名。
int a=2,int &ra=a;
a为目标原名称，ra为目标引用名。给ra赋值：ra=1; 等价于 a=1;
（5）对引用求地址，就是对目标变量求地址。&ra与&a相等。即我们常说引用名是目标变量名的一个别名。别名一词好像是说引用不占据任何内存空间。但是编译器在一般将其实现为const指针，即指向位置不可变的指针。即引用实际上与一般指针同样占用内存。
（6）不能建立引用的数组。因为数组是一个由若干个元素所组成的集合，所以无法建立一个由引用组成的集合。但是可以建立数组的引用.

#include <iostream>using namespace std;int main(){    int a=10;      int &b=a;      cout<<&a<<endl<<&b<<endl;     return 0;}

返回的是0018FF44 0018FF44，可以看出a，b的地址是相同的。与指针不同的是引用必须初始化。

交换函数（C语言写法，指针）：

void Swap(int *num1,int *num2){    int tmp = *num1;    *num1 = *num2;    *num2 = tmp;}

交换函数（C++写法，引用）：

void Swap(int &num1,int &num2){    int tmp = num1;    num1 = num2;    num2 = tmp;}

引用的用法：

#include<iostream>using namespace std;int fun(int a,int &b){    a=5;    b=10;    return a;}int main(){    int x=1,y=2;    x=fun(x,y);    cout<<x<<"   "<<y<<endl;    return 0;}

输出5,10。说明x，y的值都改变了。

引用于指针的区别：
指针可以为空，引用不可以为空。指针可以被赋值，引用只可以被初始化，不可以再赋为另一个对象的别名。例子如下：

#include<iostream>  using namespace std;  int main()  {      int *p=new int(6);                  //if（p!=NULL）      int *&a=p;      cout<<*a<<endl;      cout<<"a 的地址是："<<a<<endl;      cout<<"p 的地址是："<<p<<endl;      return 0; }

正常情况下输出以上结果。但是如果机器虚拟内存太小了，无法申请堆中的空间，new int就会返回一个空指针，但是引用不能为空，这时候就会产生一个无用的别名，而是用*a读取数据时会导致系统崩溃。解决的办法就是加一个非空判断。

二、引用的应用：
1、引用作为参数
　　引用的一个重要作用就是作为函数的参数。以前的C语言中函数参数传递是值传递，如果有大块数据作为参数传递的时候，采用的方案往往是指针，因为 这样可以避免将整块数据全部压栈，可以提高程序的效率。但是现在（C++中）又增加了一种同样有效率的选择（在某些特殊情况下又是必须的选择），就是引 用。
2、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。
3、引用作为返回值
　　要以引用返回函数值，则函数定义时要按以下格式：
类型标识符 &函数名（形参列表及类型说明）
{函数体}
　　说明：
　　（1）以引用返回函数值，定义函数时需要在函数名前加&
　　（2）用引用返回一个函数值的最大好处是，在内存中不产生被返回值的副本。
引用作为返回值，必须遵守以下规则：
　　（1）不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了”无所指”的引用，程序会进入未知状态。
　　（2）不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一 个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。
　　（3）可以返回类成员的引用，但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常 量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
　　（4）引用与一些操作符的重载：
　　流操作符<<和>>，这两个操作符常常希望被连续使用，例如：cout << “hello” << endl;　因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可选的其它方案包括：返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回 一个流对象，程序必须重新（拷贝）构造一个新的流对象，也就是说，连续的两个<<操作符实际上是针对不同对象的！这无法让人接受。对于返回一 个流指针则不能连续使用<<操作符。因此，返回一个流对象引用是惟一选择。这个唯一选择很关键，它说明了引用的重要性以及无可替代性，也许这 就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。 赋值操作符=。这个操作符象流操作符一样，是可以连续使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值，以便可以被继续赋值。因此引用成了这个操作符的惟一返回值选择。

三、引用总结
　　（1）在引用的使用中，单纯给某个变量取个别名是毫无意义的，引用的目的主要用于在函数参数传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题。
　　（2）用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。
　　（3）引用与指针的区别是，指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。
　　（4）使用引用的时机。流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。