my favorite --------- 引用-蒲公英云

引用

引用是我们C++中新引入的一种机制，那么到底什么是引用呢？

引用概念：引用不是新定义一个变量，而是给已存变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和我们已有变量共用同一块内存空间。简单来说引用就是一个别名。例如你在外叫张三，在家叫臭牛一样。。。。。哈哈
定义引用变量的格式
类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

int a = 10;
int& ra = a; //定义一个引用变量ra.

引用特性
1、引用在定义的时候必须初始化
2、一个变量可以有多个引用，即一个人可以有多个外号一样
3、引用一旦引用一个实体，就不能引用其它实体。

int a = 10;
int& ra;   //编译时出错，未初始化
int& rra = a;
int& rrra = a;
//此时rra  and  rrra 都是a的引用。

常引用

void TestConstRef()
{
const int a = 10;
//int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量
const int& ra = a;
// int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量
const int& b = 10;
double d = 12.34;
//int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同
const int& rd = d;
}

引用的应用场景

1、做函数参数
这个小编可是深有体会，我还记得当初接触C语言的时候，写一个交换函数，怎么写就是不对，如下

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

这可能就是我们初学者常犯的错误，要理解形参其实就是我们实参的一份拷贝，上述函数中的a,b都是一个局部变量，在函数中确实是将值交换了，但是当函数调用结束，会释放变量所占用的内存空间，所以本质上值传递并没有影响到我们实参本身。改进之后，我们用了传地址的方式，如下

void swap(int* a,int* b)
{
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

无敌指针嘛，我感觉指针在我们C和C++中就是一个无敌的存在，所以交换两个空间的值是很容易的。那么我们再来看如何使用引用交换两个数的值

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

这就是使用引用交换两个数的值，是不是很方便，因为引用就是这个数本身，它是这个实体的别名而已，交换的就是这两个数本身，那么肯定能交换成功了。

2、做返回值

int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}

**注意：如果函数返回时，离开函数作用域后，其栈上空间已经还给系统，因此不能用栈上的空间作为引用类型返回。如果以引用类型返回，返回值的生命周期必须不受函数的限制(即比函数生命周期长)。
**

传值和传引用的效率
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

引用和指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<<”&a = “<<&a<<endl;
cout<<”&ra = “<<&ra<<endl;
return 0;
}

在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

int main()
{
   int a = 10;
   int& ra = a;
   ra = 5;
   int* pa = &a;
   *pa = 5;
   return 0;
}

让我们来看看这几句代码的汇编语句
在这里插入图片描述
可以看到这份汇编代码当中，操作是一样的，其实引用在底层实现的时候，还是按照指针的方式处理的。ra要在内存中占据4个字节的位置。所以，ra的确是一个变量，它存放的是被引用对象的地址。由于通常情况下，地址是由指针变量存放的，那么，指针变量和引用变量有什么区别呢？
1、所以，引用变量在功能上等于一个指针常量，即一旦指向某一个单元就不能在指向别处。
2、在底层，引用变量由指针按照指针常量的方式实现。