本篇继续分享关于C++入门的相关知识，有关命名空间、缺省参数和函数重载的部分欢迎阅读我的上一篇文章【C++】C++入门基础详解（1）_王笃笃的博客-CSDN博客

继续我们的学习

引用

在C语言中我们接触过指针，很多人都或多或少为他感到头痛过，很多C语言的使用者包括创始人都觉得很难用，所以便创造出了引用。

1.引用的概念

引用不是定义一个新的变量，而是给已经存在的一个变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共享同一块空间。

举个例子，就比如你叫李四，同学给你起了外号叫小四，你妈妈给你取的小名叫四四，这些名字都指的是李四，这么说应该不难理解；

上代码感受一下

int main()
{int a = 0;int& b = a;return 0;
}

可以看到我们创建出了一个整形a，使用&符号创建了b，这里的b就是a的别名，他们公用一段内存空间。

很明显&符号在类型和定义的变量中间会被当作引用符号，否则就是取地址，我们也可以看出a和b共用同一块空间；

当我们给a和b同时++运算时

 可以看到他们都参与了运算，因为他们本质上就是对同一个数据进行操作；

可以简单的使用在两数交换之中

 可以看到传值并不会真正的实现转换，但是我们用引用的方法传参

 

 可以看到两数交换成功了。

在这里里我们在函数中用引用定义参数意义是给实参取了别名，x的别名就是a，y的别名就是b，我们对a和b进行操作实际上就是对x和y进行操作。

还有一种用C语言实现链表的场景

typedef struct ListNode
{int val;struct ListNode* next;
}ListNode;void Push_back(ListNode** pphead, int x)
{ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode) * sizeof(int));if (*pphead == NULL){*pphead = newnode;}else{}
}
int main()
{ListNode* plist = NULL;Push_back(&plist, 1);Push_back(&plist, 2);Push_back(&plist, 3);
}

这里的重点是二级指针的使用，当时我在写二级指针的时候也是非常头疼，但是我我们现在学习了引用可以对上面的代码进行优化；

typedef struct ListNode
{int val;struct ListNode* next;
}ListNode;void Push_back(ListNode*& phead, int x)
{ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode) * sizeof(int));if (phead == NULL){phead = newnode;}else{}
}
int main()
{ListNode* plist = NULL;Push_back(plist, 1);Push_back(plist, 2);Push_back(plist, 3);
}

可以看到现在的phead就是plist的别名，也就是说操作phead就可以达到操作plist的目的，这样就不用再纠结二级指针的使用，同样可以达到二级指针的效果。

通过以上代码我们可以知道引用作为形参，其他函数传参时引用可以影响实参。

接下来是引用使用时需要注意的一些小细节；

2.引用的特性

使用引用的时候必须初始化

 不能说只取外号没有真正的名字，这样的用法是错误的；

同时一个变量可以被多次引用，也就是说一个人可以有很多个外号，也可以给外号取外号；

int main()
{int a = 0;int& b = a;int& c = a;int& d = a;int& e = d;return 0;
}

这些都是可行的，虽然有很多引用但是它的底层都是对a进行操作；

还需要注意的是引用一但引用了一个实体，就不能再引用其他实体，也就是说上面的b、c、d、e不能再当作别人的外号。

 

可以看到报错说e被多次初始化，这也是C++的引用和java的引用区别，C++的引用只能引用一个实体，java的引用是可以改变指向的，这样就导致C++不能脱离指针，Java可以脱离指针。

3.引用做返回值

在刚开始认识函数时我们接触过传值返回

需要注意的是这里返回值并不是n，而是n的值 

 同时也有一种用法，但是这种用法非常危险。

那就是函数传引用返回

int& Count()
{int n = 0;n++;return n;
}int main()
{int ret = Count();cout << ret << endl;return 0;
}

为什么会这种用法会非常危险呢？

我们知道调用函数时会建立栈帧，函数内部的临时变量都会在调用函数结束时失效，在这里传引用返回就相当于给没有名字的空间起了别名，类似于野指针的后果，所以这种情况输出可能会有两种情况，一种是正常输出，一种会输出随机值

 

可以看到在vs的平台下会输出1，但是下方的结果或有一个waring

 

 我们再用一段代码来解释传引用返回的影响；

int& Add(int x, int y)
{int c = x + y;return c;
}int main()
{int& ret = Add(1,2);Add(2, 3);cout << "Add(1,2) is" << ret << endl;return 0;
}

以下是运行结果

 这里的原因是先用1和2调用了Add函数，并且将此次调用函数所占用的空间取了别名叫做ret，此时Add函数除了作用域后里面的数值都会被销毁，而空间还会被留下来，此时再次用2和3去调用Add，那么此次调用就会使用Add的栈帧空间，就得到了如上结果。

形象的说就是你在某一家酒店开了房，走的时候发现有东西没拿上，所以重新回房间里拿了东西，希望大家可以理解。

所以分享了以上错误的使用方式可以得到一个结论：如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象没有返还给系统，则可以使用引用返回；如果已经返还给系统，则必须使用传值返回。

传引用返回在有些场景下也有着便捷的作用；

当初在学习数据结构时使用C语言完成链表是非常繁琐的

这里简单使用链表找到第i个位置的数据和修改数据

struct SeqList
{int* a;int size;int capacity;
};
//找到第i个位置
int SLAt(SeqList* ps, int i)
{assert(i < ps->size);return ps->a[i];
}
//修改
int SLModify(SeqList* ps, int i,int x)
{assert(i < ps->size);ps->a[i]=x;}

可以感觉到C语言的接口非常的繁琐；

下面是C++读或修改数据的接口

 

int& SLAt(SeqList* ps, int i)
{assert(i < ps->size);return ps->a[i];
}

可以看到非常非常简单，只需要在返回类型前加上引用符号即可完成读取和修改的操作，

当然也可也全部使用引用减少拷贝的时间消耗

int& SLAt(SeqList& ps, int i)
{assert(i < ps.size);return ps.a[i];
}

通过main函数来简单使用

 这样我们既可以完成读取，

也可以完成修改操作，

所以引用做返回值也有它合适的场景。

以上就是本片要分享的关于C++引用的使用，如果对你有所帮助还请三连支持，感谢您的阅读。