C++ 引用

引用

　　引用是一种不用*就能取到值的隐式指针，常用作函数的参数和返回值。

初始化

　　定义引用时，必须同时对其进行初始化。

    int i = 10;
    int& ri;  // Error 引用需要设定初始值

　　初始化引用，可以用同类型变量或者另一个引用（需要是左值）。

    int& r1 = i;     //OK
    int& r2 = r1;    //OK

    int& r3 = i + 1;  //Error 需是左值
    int& r4 = 100;    //Error 需是左值

　　而以下引用的建立方式是错误的

    int i[] = { 1, 2, 3};
    int& ri = i;  //Error i 是常量
    int (&ri)[3] = i;  //OK 包含3个元素的数组的引用 需要指定维度

    int *p = i;
    int& rp = p;    //Error 引用与变量的类型不同 int vs. int*
    int* & rp2 = p; //OK

int&& rri     //Error 不能建立引用的引用
int& * pri    //Error 不能建立引用的指针

　　注意：const引用可以被右值（表达式或常量）初始化。主要用作以右值的形式初始化const引用形参。参见下文const引用参数。

引用参数

　　作为函数形参的引用类型，实现了Pass-by-reference（C中只有pass-by-value）。

　　传递给该类函数的实参，需要满足可以正确初始化形参的条件，即必须是左值（参见上节初始化）

void fuc(int &i) 
{
    i *= 10;
}

fuc(r1);  // OK 传递变量
fuc(r2);  // OK 传递引用

const引用参数

　　在提高效率的同时，又保证传递的数据不被修改。

　　如果实参与引用形参不匹配，且形参引用是const，C++将生成临时变量，而修改临时变量是没有意义的（用后即焚），也正是因为如此，当形参是const时，因为程序不会修改数据，所以传递右值（临时变量）也无妨。同理，可以用右值初始化const引用。

int fuc2(const int& i)
{
    return i * 10;
}

fuc2( i + 10);    //OK
fuc3(100);        //OK

数组引用形参

　　使用模板函数，传递任意大小的数组（引用）

template <typename T, const unsigned N>
void fuc(const T (&a)[N])  //作为形参的数组引用
{
    for(const auto x : a)
        cout << x;

    cout << " N = " << N <<endl; 
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i[] = {1,2,3};
    char c[] = "hello world!";
    
    fuc(i);  //OK 编译器会实例化出 void mycpp(const int (&a)[3])
    fuc(c);  //OK 编译器会实例化出 void mycpp(const char (&a)[13])

    //当然也可以建立对应的如下引用
    int (&ri)[3] = i;  //OK 包含3个元素的int数组的引用
    char (&rc)[13] = c;  //OK 包含13个元素的char数组的引用

}

返回引用

　　特点是表达式可以作为左值

int& fuc2(int& i)
{
    return i *= 10;  // 这里能return i * 10 吗？ why？
}

int i = 3;
fuc2(i) += 3;        // OK

　　一个典型的使用场景是重载操作符<< 略.

　　TIPS 要想确保返回的引用值安全，不妨提问：对象是否在函数之前已经存在？ e.g.

char* & fuc2()
{
    char * c = "hello "; 
    return c;
}

string& fuc3()
{
    string s = "world";
    return s;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    //这些代码可以通过编译
    cout << fuc2();    // OK - do u know WHY ?
    cout << fuc3();    // 运行时错误（未定义行为）
}

　　

　　bcoz the statement in fuc2 is constexpr