ceinline;">1.
ceinline;">什么是“引用”?申明和使用“引用”要注意哪些问题?
ceinline;">引用就是某个目标变量的“别名”(alias)c;对应用的操作与对变量直接操作效果完全相同。
ceinline;">申明一个引用的时候c;切记要对其进行初始化。引用声明完毕后c;相当于目标变量名有两个名称c;即该目标原名称和引用名c;不能再把该引用名作为其他变量名的别名。声明一个引用c;不是新定义了一个变量c;它只表示该引用名是目标变量名的一个别名c;它本身不是一种数据类型c;因此引用本身不占class="tags" href="/tags/CLASS.html" title=class>class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储单元c;系统也不给引用分配class="tags" href="/tags/CLASS.html" title=class>class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储单元。不能建立数组的引用。
ceinline;">会调用拷贝构造函数和析构函数
ceinline;">A a(){...;return *this;}
A& a(){...;return *this;}
不会调用拷贝构造函数和析构函数
应该都能够作为左值
ceinline;">当返回一个变量时c;会产生拷贝。当返回一个引用时c;不会发生拷贝c;你可以将引用看作是一个变量的别名c;就是其他的名字c;引用和被引用的变量其实是一个东西c;只是有了两个名字而已。
问题的关键是c;当你想要返回一个引用而不是一个拷贝时c;你要确保这个引用的有效性c;比如:
int & class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun() { int a; a=10; return a; }
这样是不行的c;因为a会在class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun退出时被销毁c;这时返回的a的引用是无效的。
这种情况下c;如果class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun的返回类型不是int & 而是int就没有问题了。
因此c;要返回一个引用时c;“临时变量”不能是“临时”的c;至少得等函数外部使用完毕这个引用之后c;才能销毁它。
ceinline;">2.返回引用的好处:
ceinline;">1)传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。这时c;被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用c;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。
ceinline;">(2)使用引用传递函数的参数c;在内存中并没有产生实参的副本c;它是直接对实参操作;而使用一般变量传递函数的参数c;当发生函数调用时c;需要给形参分配class="tags" href="/tags/CLASS.html" title=class>class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储单元c;形参变量是实参变量的副本;如果传递的是对象c;还将调用拷贝构造函数。因此c;当参数传递的数据较大时c;用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。
ceinline;">(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c;但是c;在被调函数中同样要给形参分配class="tags" href="/tags/CLASS.html" title=class>class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储单元c;且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算c;这很容易产生错误且程序的阅读性较差;另一方面c;在主调函数的调用点处c;必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用c;更清晰。
ceinline;">3 在什么时候需要使用“常引用”?
ceinline;">如果既要利用引用提高程序的效率c;又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变c;就应使用常引用。常引用声明方式:const 类型标识符 &引用名=目标变量名;
ceinline;">例1
ceinline;">int a ;
ceinline;">const int &ra=a;
ceinline;">ra=1; //错误
ceinline;">a=1; //正确
ceinline;">例2
ceinline;">class="tags" href="/tags/STRING.html" title=string>string foo( );
ceinline;">void bar(class="tags" href="/tags/STRING.html" title=string>string & s);
ceinline;">那么下面的表达式将是非法的:
ceinline;">bar(foo( ));
ceinline;">bar("hello world");
ceinline;">原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象c;而在C++中c;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c;这是非法的。
ceinline;">引用型参数应该在能被定义为const的情况下c;尽量定义为const 。
ceinline;">4. 将“引用”作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则?
ceinline;">格式:类型标识符 &函数名(形参列表及类型说明){ //函数体 }
ceinline;">好处:在内存中不产生被返回值的副本;(注意:正是因为这点原因c;所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束c;相应的引用也会失效c;产生runtime error!
ceinline;">注意事项:
ceinline;">(1)不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁c;因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用c;程序会进入未知状态。
ceinline;">(2)不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题c;可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用)c;又面临其它尴尬局面。例如c;被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现c;而没有被赋予一个实际的变量c;那么这个引用所指向的空间(由new分配)就无法释放c;造成memory class="tags" href="/tags/LEAK.html" title=leak>leak。
ceinline;">(3)可以返回类成员的引用c;但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则(business rule)相关联的时候c;其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关c;因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用(或指针)c;那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
ceinline;">(4)流操作符重载返回值申明为“引用”的作用:
ceinline;">流操作符<<和>>c;这两个操作符常常希望被连续使用c;例如:cout << "hello" << endl; 因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可选的其它方案包括:返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回一个流对象c;程序必须重新(拷贝)构造一个新的流对象c;也就是说c;连续的两个<<操作符实际上是针对不同对象的!这无法让人接受。对于返回一个流指针则不能连续使用<<操作符。因此c;返回一个流对象引用是惟一选择。这个唯一选择很关键c;它说明了引用的重要性以及无可替代性c;也许这就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。赋值操作符=。这个操作符象流操作符一样c;是可以连续使用的c;例如:x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值c;以便可以被继续赋值。因此引用成了这个操作符的惟一返回值选择。
ceinline;">例3
ceinline;">#i nclude <iostream.h>
ceinline;">int &put(int n);
ceinline;">int vals[10];
ceinline;">int error=-1;
ceinline;">void main()
ceinline;">{
ceinline;">put(0)=10; //以put(0)函数值作为左值c;等价于vals[0]=10;
ceinline;">put(9)=20; //以put(9)函数值作为左值c;等价于vals[9]=20;
ceinline;">cout<<vals[0];
ceinline;">cout<<vals[9];
ceinline;">}
ceinline;">int &put(int n)
ceinline;">{
ceinline;">if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];
ceinline;">else { cout<<"subscript error"; return error; }
ceinline;">}
ceinline;">(5)在另外的一些操作符中c;却千万不能返回引用:+-*/ 四则运算符。它们不能返回引用c;Effective C++[1]的Item23详细的讨论了这个问题。主要原因是这四个操作符没有side effectc;因此c;它们必须构造一个对象作为返回值c;可选的方案包括:返回一个对象、返回一个局部变量的引用c;返回一个new分配的对象的引用、返回一个静态对象引用。根据前面提到的引用作为返回值的三个规则c;第2、3两个方案都被否决了。静态对象的引用又因为((a+b) == (c+d))会永远为true而导致错误。所以可选的只剩下返回一个对象了。
ceinline;">5. “引用”与多态的关系?
ceinline;">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c;一个基类的引用可以指向它的派生类实例。
ceinline;">例4
ceinline;">Class A; Class B : Class A{...}; B b; A& ref = b;
ceinline;">6. “引用”与指针的区别是什么?
ceinline;">指针通过某个指针变量指向一个对象后c;对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针c;程序的可读性差;而引用本身就是目标变量的别名c;对引用的操作就是对目标变量的操作。此外c;就是上面提到的对函数传ref和pointer的区别。
ceinline;">7. 什么时候需要“引用”?
ceinline;">流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。