c++中引用的实质剖析

引用是什么？

引用其实就是给变量起的一个别名，使用这个别名跟使用变量名没有区别。

那什么又是变量名呢？

变量名实质上是一段连续存储空间的别名，是一个标号(门牌号)，编译器通过变量来申请并命名内存空间，程序员可以通过变量的名字可以使用存储空间。

也可以这样理解，变量名是逻辑概念，变量是物理层面，变量含数据类型和数据值，数据类型决定内存的分配，编译器将变量名和变量对应的内存联系起来，使程序员可以通过变量名来操作内存。

引用怎么用？

语法：Type& name = var;

规则：1、普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化

2、引用作为函数参数声明时不进行初始化（后面将通过引用本质来解释原因）

为什么需要引用？

1）引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针

2）引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

引用为java等高级的语言程序员提供了很大便利，其不需要了解C++中的指针，只需要按照以前的习惯来使用就可以。

 

引用的本质剖析（很重要！！）

1、引用其实是个常量，证明如下

int main()
{
    int a = 1;
    //int& b;   C++编译器提示：错误“b”，必须初始化引用-->说明引用是个常量
    int& b = a;
}

说明： 必须初始化引用–>说明引用是个常量

2、引用其实也是个指针，证明如下

struct teacher
{
    int age;        //4个字节
    teacher& m_techer;    
};

struct student
{
    int age;               //4个字节
    short& weight;
};


int main()
{
    cout<<sizeof(m_techer);
                                                      
    cout<<sizeof(weight);
                                                       
    system("pause");
    return 0;
}

说明：从上面teacher&和short&的两个引用中占用的4个字节（32位系统），可以推断出引用其实是个指针.

 

根据1、2的结论可以推断出引用其实是个指针常量或者是常量指针，下面进一步证明。

3、引用其实是个指针常量 ，证明如下

int main()
{
    int a =10;
    int m = 22;

    int& b = a;
    &b = &m;      /*疑问：  b是引用，引用是个指针，指针赋值为什么还要在取地址符&b
                        （因为编译器在我们使用引用时，自动给引用披上了间接引用的外衣即：*b）
                       编译错误 “=”: 左操作数必须为左值-->引用是个指针常量，不能修改
                         其指针的指向。*/

    system("pause");
    return 0;
}

说明：引用是个指针常量。下面会说出C++编译器是怎么在C语言的基础上加入引用机制的.

4、C++编译器在C语言的基础上加入引用机制

 

说明：

1、声明引用时，C语言将引用声明的是指针常量。（为啥要初始化引用原因）

2、引用使用，C语言隐藏了对常指针自动间接引用，让我们完全不用了解指针

3、初始化引用时，C语言隐藏了对变量的取地址符&操作，让我们感觉是在直接给变量起别名.