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时间:2020-03-15
《c中的引用的使用原理和使用实例.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、引用是C++引入的新语言特性,是C++常用的一个重要内容之一,正确、灵活地使用引用,可以使程序简洁、高效。我在工作中发现,许多人使用它仅仅是想当然,在某些微妙的场合,很容易出错,究其原由,大多因为没有搞清本源。故在本篇中我将对引用进行详细讨论,希望对大家更好地理解和使用引用起到抛砖引玉的作用。 引用简介 引用就是某一变量(目标)的一个别名,对引用的操作与对变量直接操作完全一样。 引用的声明方法:类型标识符&引用名=目标变量名; 【例1】:inta;int&ra=a;//定义引用ra,它是变量a的引用,即别名 说明: (1)&
2、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量的类型。 (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,相当于目标变量名有两个名称,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量名的别名。 ra=1;等价于a=1; (5)声明一个引用,不是新定义了一个变量,它只表示该引用名是目标变量名的一个别名,它本身不是一种数据类型,因此引用本身不占存储单元,系统也不给引用分配存储单元。故:对引用求地址,就是对目标变量求地址。&ra与&a相等。 (6)不能建立数组的引用。因为数组是一个由若干个
3、元素所组成的集合,所以无法建立一个数组的别名。 引用应用 1、引用作为参数 引用的一个重要作用就是作为函数的参数。以前的C语言中函数参数传递是值传递,如果有大块数据作为参数传递的时候,采用的方案往往是指针,因为这样可以避免将整块数据全部压栈,可以提高程序的效率。但是现在(C++中)又增加了一种同样有效率的选择(在某些特殊情况下又是必须的选择),就是引用。 【例2】:voidswap(int&p1,int&p2)//此处函数的形参p1,p2都是引用{intp;p=p1;p1=p2;p2=p;} 为在程序中调用该函数,则相应的主调
4、函数的调用点处,直接以变量作为实参进行调用即可,而不需要实参变量有任何的特殊要求。如:对应上面定义的swap函数,相应的主调函数可写为:main(){ inta,b; cin>>a>>b;//输入a,b两变量的值 swap(a,b);//直接以变量a和b作为实参调用swap函数 cout<5、用,所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象(在主调函数中)的操作。 (2)使用引用传递函数的参数,在内存中并没有产生实参的副本,它是直接对实参操作;而使用一般变量传递函数的参数,当发生函数调用时,需要给形参分配存储单元,形参变量是实参变量的副本;如果传递的是对象,还将调用拷贝构造函数。因此,当参数传递的数据较大时,用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。 (3)使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果,但是,在被调函数中同样要给形参分配存储单元,且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算,这很6、容易产生错误且程序的阅读性较差;另一方面,在主调函数的调用点处,必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用,更清晰。[Page] 如果既要利用引用提高程序的效率,又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变,就应使用常引用。 2、常引用 常引用声明方式:const类型标识符&引用名=目标变量名; 用这种方式声明的引用,不能通过引用对目标变量的值进行修改,从而使引用的目标成为const,达到了引用的安全性。 【例3】:inta;constint&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7、要。 【例4】:假设有如下函数声明:stringfoo();voidbar(string&s); 那么下面的表达式将是非法的:bar(foo());bar("helloworld"); 原因在于foo()和"helloworld"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,尽量定义为const。3、引用作为返回值 要以引用返回函数值,则函数定义时要按以下格式:8、类型标识符&函数名(形参列表及类型说明){函数体} 说明: (1)以引用返回函数值,定义函数时需要在函数名前加& (2)用引用返回一个函数值的最大好处是,在内存中不产生被返回值的副本。 【例5】以下
5、用,所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象(在主调函数中)的操作。 (2)使用引用传递函数的参数,在内存中并没有产生实参的副本,它是直接对实参操作;而使用一般变量传递函数的参数,当发生函数调用时,需要给形参分配存储单元,形参变量是实参变量的副本;如果传递的是对象,还将调用拷贝构造函数。因此,当参数传递的数据较大时,用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。 (3)使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果,但是,在被调函数中同样要给形参分配存储单元,且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算,这很
6、容易产生错误且程序的阅读性较差;另一方面,在主调函数的调用点处,必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用,更清晰。[Page] 如果既要利用引用提高程序的效率,又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变,就应使用常引用。 2、常引用 常引用声明方式:const类型标识符&引用名=目标变量名; 用这种方式声明的引用,不能通过引用对目标变量的值进行修改,从而使引用的目标成为const,达到了引用的安全性。 【例3】:inta;constint&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
7、要。 【例4】:假设有如下函数声明:stringfoo();voidbar(string&s); 那么下面的表达式将是非法的:bar(foo());bar("helloworld"); 原因在于foo()和"helloworld"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,尽量定义为const。3、引用作为返回值 要以引用返回函数值,则函数定义时要按以下格式:
8、类型标识符&函数名(形参列表及类型说明){函数体} 说明: (1)以引用返回函数值,定义函数时需要在函数名前加& (2)用引用返回一个函数值的最大好处是,在内存中不产生被返回值的副本。 【例5】以下
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