04. 引用

1.引用的基本定义与核心特性

2.引用的常见用法

3.引用 vs 指针

1.引用的基本定义与核心特性

c++中引用是变量的"别名",就像一个人有本名和外号,引用和原变量指向同一块内存地址,操作引用就等同于操作原变量1).语法格式// 语法：类型& 引用名 = 原变量名;inta=10;int&ra=a;// ra是变量a的引用（别名）"&是引用标识符, 必须和类型写在一起"

2).核心特性 a.必须初始化 声明引用时,必须绑定到一个已存在的变量,不能"悬空"b.不可改绑 初始化后,引用永远指向最初绑定的变量,无法切换指向 c.引用无独立内存,引用本身不占用额外内存,只是变量的别名;不能引用NULL,必须绑定有效变量,不像指针可以指向NULL

2.引用的常见用法

1).基础用法:操作引用=操作原变量#include <iostream>usingnamespacestd;intmain(){intnum=100;int&ref_num=num;// 定义num的引用// 操作引用，原变量也会变ref_num+=50;cout<<"num = "<<num<<endl;// 输出：num = 150cout<<"ref_num = "<<ref_num<<endl;// 输出：ref_num = 150cout<<"&num = "<<&num<<endl;// 输出num的地址cout<<"&ref_num = "<<&ref_num<<endl;// 输出和num相同的地址return0;}

2).引用作为函数参数 核心优势:避免值传递的拷贝开销(尤其对大对象,如类、数组),同时比指针更简洁、安全(无需解引用*)

#include <iostream>usingnamespacestd;// 1. 值传递：拷贝新变量，修改不影响原变量voidchangeByValue(intx){x=200;}// 2. 指针传递：修改原变量，但需要解引用，语法稍繁琐voidchangeByPointer(int*x){*x=200;}// 3. 引用传递：修改原变量，语法简洁，无拷贝voidchangeByReference(int&x){x=200;}intmain(){inta=100;changeByValue(a);cout<<"值传递后："<<a<<endl;// 输出：100（无变化）changeByPointer(&a);cout<<"指针传递后："<<a<<endl;// 输出：200（有变化）a=100;// 重置changeByReference(a);cout<<"引用传递后："<<a<<endl;// 输出：200（有变化）return0;}

3).常引用(const引用):"只读的别名, 如果不想通过引用修改原变量, 可以用const修饰引用"a.禁止通过常引用修改原变量(原变量本身仍可修改)b.可以绑定常量、临时值(普通引用不行)

#include <iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta=100;constint&const_ref=a;// 常引用，只读// const_ref = 200; // 错误！常引用不能修改原变量a=200;// 允许：原变量本身可改，const_ref会同步变化cout<<const_ref<<endl;// 输出：200// 常引用可以绑定临时值（普通引用不行）constint&temp_ref=10+20;cout<<temp_ref<<endl;// 输出：30return0;}

4).引用作为函数返回值 注意:"绝对不能返回局部变量的引用(局部变量在函数结束后销毁, 引用会悬空, 导致未定义行为)"正确用法:返回全局变量、静态变量或类成员的引用(生命周期长的变量)

#include <iostream>usingnamespacestd;// 全局变量（生命周期贯穿程序）intglobal_num=100;// 返回全局变量的引用int&getGlobalNum(){returnglobal_num;}// 错误示例：返回局部变量的引用（禁止！）int&getLocalNum(){intlocal_num=200;returnlocal_num;// 函数结束后local_num销毁，引用悬空}intmain(){// 正确用法：通过返回的引用修改全局变量getGlobalNum()=300;cout<<global_num<<endl;// 输出：300return0;}

3.引用 vs 指针