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C++引用

(2020-04-15 13:22:36) 百科
C++引用

C++引用

C++是C语言的继承,它可进行过程化程式设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程式设计,还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程式设计。引用(reference)就是C++对C语言的重要扩充。引用就是某一变数(目标)的一个别名,对引用的操作与对变数直接操作完全一样。引用的声明方法:类型标识符 &引用名=目标变数名;

引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似,只是用&代替了*。

基本介绍

  • 中文名:C++引用
  • 外文名:reference
  • 解释:引用引入了对象
  • 参数:传递可变参数
  • 常引用:标识符&引用名=目标变数名

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数的类型。
(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,相当于目标变数名有两个名称,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数名的别名。
int a=2,&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,就是对目标变数求地址。&ra与&a相等。即我们常说引用名是目标变数名的一个别名。别名一词好像是说引用不占据任何记忆体空间。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记忆体。
(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.
例如: int& ref [3]= {2,3,5};//声明ref引用的数组错误
但是可以这样写:
const int (&ref)[3] ={2,3,5}; //gcc编译的时候加上选项 -std=c++0xref[0] = 35; //错误
为什幺要加上const ,因为{2,3,5}此时是个字面值数组,是保存在代码段里,唯读的属性,如果不加,编译错误,而且后面对ref[0]的赋值也不会成功.
需要特彆强调的是引用并不产生对象的副本,仅仅是对象的同义词。因此,当下面的语句执行后:
pt1.offset(12,12);
pt1和pt2都具有(12,12)的值。
引用必须在定义时马上被初始化,因为它必须是某个东西的同义词。你不能先定义一个引用后才
初始化它。例如下面语句是非法的:
Point &pt3;
pt3=pt1;
那幺既然引用只是某个东西的同义词,它有什幺用途呢?
下面讨论引用的两个主要用途:作为函式参数以及从函式中返回左值。

引用参数

1、传递可变参数
传统的c中,函式在调用时参数是通过值来传递的,这就是说函式的参数不具备返回值的能力。
所以在传统的c中,如果需要函式的参数具有返回值的能力,往往是通过指针来实现的。比如,实现
两整数变数值交换的c程式如下:
void swapint(int *a,int *b){int temp;temp=*a;*a=*b;*b=temp;}
使用引用机制后,以上程式的c++版本为:
void swapint(int &a,int &b){int temp;temp=a;a=b;b=temp;}
调用该函式的c++方法为:swapint(x,y); c++自动把x,y的地址作为参数传递给swapint函式。
2、给函式传递大型对象
当大型对象被传递给函式时,使用引用参数可使参数传递效率得到提高,因为引用并不产生对象的
副本,也就是参数传递时,对象无须複製。下面的例子定义了一个有限整数集合的类:
const maxCard=100;Class Set{int elems[maxCard];//集合中的元素,maxCard表示集合中元素个数的最大值。int card;//集合中元素的个数。public:Set(){card=0;}//构造函式friend Setoperator *(Set,Set);//重载运算符号*,用于计算集合的交集用对象作为传值参数//friendSetoperator*(Set&,Set&)重载运算符号*,用于计算集合的交集用对象的引用作为传值参数...}
先考虑集合交集的实现
Setoperator *(Set Set1,Set Set2){Set res;for(int i=0;i<Set1.card;++i)for(int j=0;j>Set2.card;++j)if(Set1.elems[i]==Set2.elems[j]){res.elems[res.card++]=Set1.elems[i];break;}return res;}
由于重载运算符不能对指针单独操作,我们必须把运算数声明为 Set 类型而不是 Set * 。
每次使用*做交集运算时,整个集合都被複製,这样效率很低。我们可以用引用来避免这种情况。
Setoperator *(Set& Set1,Set& Set2){Set res;for(int i=0;i<Set1.card;++i)for(int j=0;j>Set2.card;++j)if(Set1.elems[i]==Set2.elems[j]){res.elems[res.card++]=Set1.elems[i];break;}return res;}

引用返回值

#include <iostream>using namespace std;int& fun(int& a){a++;return a;} //把a返回引用函式,也就是说这个fun()就是a的别名int main(void){int b =10;fun(b); //同理,fun(b)就是b自增后的b的别名cout << b <<endl;return 0;}

常引用

常引用声明方式:const 类型标识符&引用名=目标变数名;
用这种方式声明的引用,不能通过引用对目标变数的值进行修改,从而使引用的目标成为const,达到了引用的安全性。
【例】:
int a ;const int &ra=a;ra=1; //错误a=1; //正确
这不光是让代码更健壮,也有些其它方面的需要。
【例】:假设有如下函式声明:
string foo( );void bar(string & s);
那幺下面的表达式将是非法的:
bar(foo( ));bar("hello world");
原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象,而在C++中,这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型,这是非法的。
引用型参数应该在能被定义为const的情况下,儘量定义为const 。

引用和多态

引用是除指针外另一个可以产生多态效果的手段。这意味着,一个基类的引用可以指向它的派生类实例。
【例】:
class A;
class B:public A{……};
B b;
A &Ref = b; // 用派生类对象初始化基类对象的引用
Ref 只能用来访问派生类对象中从基类继承下来的成员,是基类引用指向派生类。如果A类中定义有虚函式,并且在B类中重写了这个虚函式,就可以通过Ref产生多态效果。
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