第5课-引用的本质分析

1. 引用的意义

• 引用作为变量别名而存在，因此在一些场合可以代替指针

• 引用相对指针来说具有更好的可读性和实用性

swap函数的实现对比：

void swap(int& a, int& b)
{
     int t = a;
     a = b;
     b = t; 
}

void swap(int* pa, int* pb)
{
    int t = *pa;
    *pa = *pb;
    *pb = t
}

注意：函数中的引用形参不需要初始化！

 

2. 特殊的引用

• const引用

　　　　- 在C++中可以声明const引用

　　　　- const Type& name = var;

　　　　- const引用让变量拥有只读属性

int a = 4;
const int& b = a;
int* p = (int*)&b;

b = 5;　　// Error，只读变量

*p = 5;　　// OK，修改变量a的值

 

 

• 当使用常量对const引用初始化时，编译器会为这个常量分配空间，并将引用名作为这段空间的别名

const int& b = 1;　　// OK
int* p = (int*)b;

b = 5;　　// Error，只读变量

*p = 5;　　// OK，修改变量a的值

结论：使用常量对const引用初始化后将生成一个只读变量

 

3. 思考

引用有自己的存储空间吗？

struct TRef
{
　　char& rc;
}

printf("sizeof(TRef) = %d\n", sizeof(TRef));

 

4. 引用的本质

引用在C++中的内部实现是一个指针常量

Type& name;  <==>  Type* const name;

void f(int& a)            void f(int* const a)
{                         {
　　a = 5;      <==>          *a = 5;
}                         }

注意：

1.  C++编译器在编译过程中用指针常量作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同

2. 从使用的角度，引用只是一个别名，C++为了实用性而隐藏了引用的存储空间这一细节

 

5. 引用的意义

• C++的引用旨在大多数情况下代替指针

　　　　- 功能性：可以满足多数需要使用指针的场合

　　　　- 安全性：可以避免由于指针使用不当而带来的内存错误

　　　　- 操作性：简单易用，又不失功能强大

 

6. 小结

• 引用作为变量别名而存在旨在代替指针

• const引用使得变量拥有只读属性

• 引用在编译器内部使用指针常量实现

• 引用的最终本质为指针

• 引用可以尽可能的避开内存错误

 

本文出处：狄泰软件学院