关于引用的那些事

刚开始接触c++，首先一定会了解引用，引用是c++扩展的一个变量类型，通俗点讲，就是变量的别名，与变量共享一块空间。有人可能会想，这很简单呀，不就是变量的别名吗？其实，引用最多的使用并不是作为变量的别名，而是作为函数的形参，可以实现通过函数调用来改变实参变量的值，怎么听起来这么熟悉呢，对了，你可能想起来通过指针也可以改变实参变量的值，那让我们来看看引用和指针有哪些联系和区别呢？

1.引用（reference）：变量的别名。
对变量声明一个引用，并不另开辟内存单元，引用和变量代表同一变量单元。

注意：引用并不是定义一个新的变量，而是给已经定义的变量重新起一个别名。

2.引用定义的格式：
类型 &引用变量名 = 已定义过的变量名

3.引用的特点：
①一个变量可以取多个别名；
②引用必须初始化；
③引用只能在初始化的时候引用一次，不能再改变为引用其他的变量，也就是从一而终。

4.引用和指针的联系和区别：
①引用只能在定义时初始化一次，之后不能改变其指向其他变量（从一而终）；指针可以改变其值
②引用必须指向有效的变量，指针可以为空。
③sizeof指针对象和sizeof引用对象的意义不同。sizeof指针对象：计算出的是对象地址的大小，而sizeof引用对象：对象的大小。
④指针和引用自增（++）自减（–）的意义不同。
⑤相对而言，引用比指针更安全。

其实，指针和引用在底层的实现是一样的，当引用作为函数形参时，其实传的也是引用变量的地址，和指针传值一样，只是指针传值时的实参是变量的地址，而引用就是引用变量，下面举例来看指针和引用传参时的底层实现。

1）指针作为形参

Test1的汇编代码：

2）引用作为形参：

Test1的汇编代码：

由上面的汇编代码可知，引用作为形参和指针和指针作为形参的参数传递底层实现是一样的。

5.引用需要注意的几个方面：
①不能建立void类型的引用。

②可以建立数组的引用

③可以用常量或者表达式对引用进行初始化，但必须是const引用。

包含隐式类型转换：

④用引用做返回值（重点分析）：
例题1：

这里的结果你可以自己算一下，看是否和下面的结果是一样的？

如果不一样，没关系，下面我会解释为什么第二个值是随机值而第一个值是正确的？

解析：这时因为cout也是一个函数调用，所以也会生成栈帧，那么当add函数结束，栈帧销毁后，（栈帧销毁，只是将空间还给操作系统，但是里面的内容不会变化），第一个cout函数还可以输出正确的值，是因为ret所代表的那块空间的值还不变，调用函数先是传参，所以第一次传参正确，当第一个cout函数调用结束后，ret那块空间的值已被覆盖，所以当调用第二个cout函数传参时，ret那块空间的值被第一个cout函数的栈帧覆盖了，所以第二次传参时传的是一个随机值，所以第二次输出的h就是一个随机值。

add函数的汇编：

Test2函数的汇编：

当返回值不是引用时，注意add函数返回时的汇编代码与上面返回引用时的汇编代码的对比：

add函数的汇编代码：

由上面的汇编代码可以很明显的观察出返回引用和返回值的区别：
引用作为返回值时也类似于指针返回，返回的都是地址。
从概念上：引用没有定义变量，即就是没有开辟空间。
但是实际上在编译器的底层，和指针一样，定义了一个指针保存变量的地址。

结论：
1.不要返回一个临时变量的引用。
2.如果返回对象出了当前的函数还存在，那么最好使用引用，因为引用比指针更高效。

题外话：如果本文对你有一丢丢的帮助，那么将使我感到莫大的欣喜，由于能力有限，可能会有理解不到位，或者错误的地方，欢迎大家批评指正哦…