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個(gè)人專欄：《Linux操作系統(tǒng)》??《C/C++》??《LeedCode刷題》

鍵盤敲爛，年薪百萬！

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一、引用的概念

???????引用不是新定義一個(gè)變量，而是給已存在變量取了一個(gè)別名，編譯器不會(huì)為引用變量開辟內(nèi)存空間，它和它引用的變量共用同一塊內(nèi)存空間。
???????比如：李逵，在家稱為"鐵牛"，江湖上人稱"黑旋風(fēng)"。

? ? ? ?類型& 引用變量名(對(duì)象名) = 引用實(shí)體

簡(jiǎn)單舉個(gè)例子：

???????注意：引用類型必須和引用實(shí)體是同種類型的

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二、引用的特性

1. 引用在定義時(shí)必須初始化
2. 一個(gè)變量可以有多個(gè)引用
3. 引用一旦引用一個(gè)實(shí)體，再不能引用其他實(shí)體

void TestRef()
{int a = 10;// int& ra; ? // 該條語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)int& ra = a;int& rra = a;printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); ?
}

結(jié)果如下：

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三、常引用

void TestConstRef()
{const int a = 10;//int& ra = a; ? // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，a為常量const int& ra = a;// int& b = 10; // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，b為常量const int& b = 10;double d = 12.34;//int& rd = d; // 該語(yǔ)句編譯時(shí)會(huì)出錯(cuò)，類型不同const int& rd = d;
}

結(jié)果如下：

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四、使用場(chǎng)景

1.做參數(shù)

void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = temp;
}

2.做返回值

int& Count()
{static int n = 0;n++;// ...return n;
}

思考：下面代碼輸出什么結(jié)果？為什么？

int& Add(int a, int b)
{int c = a + b;return c;
}
int main()
{int& ret = Add(1, 2);Add(3, 4);cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;return 0;
}

注意：如果函數(shù)返回時(shí)，出了函數(shù)作用域，如果返回對(duì)象還在(還沒還給系統(tǒng))，則可以使用引用返回，如果已經(jīng)還給系統(tǒng)了，則必須使用傳值返回

3.效率比較

???????以值作為參數(shù)或者返回值類型，在傳參和返回期間，函數(shù)不會(huì)直接傳遞實(shí)參或者將變量本身直接返回，而是傳遞實(shí)參或者返回變量的一份臨時(shí)的拷貝，因此用值作為參數(shù)或者返回值類型，效率是非常低下的，尤其是當(dāng)參數(shù)或者返回值類型非常大時(shí)，效率就更低。

#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };
void TestFunc1(A a){}
void TestFunc2(A& a){}
void TestRefAndValue()
{A a;// 以值作為函數(shù)參數(shù)size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc1(a);size_t end1 = clock();// 以引用作為函數(shù)參數(shù)size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc2(a);size_t end2 = clock();
// 分別計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后的時(shí)間cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}

結(jié)果展示：

4.性能比較

#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };
A a;
// 值返回
A TestFunc1() { return a;}
// 引用返回
A& TestFunc2(){ return a;}
void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作為函數(shù)的返回值類型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();size_t end1 = clock();// 以引用作為函數(shù)的返回值類型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 計(jì)算兩個(gè)函數(shù)運(yùn)算完成之后的時(shí)間cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}

結(jié)果展示：

???????通過上述代碼的比較，發(fā)現(xiàn)傳值和指針在作為傳參以及返回值類型上效率相差很大。

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五、引用和指針的區(qū)別

???????在語(yǔ)法概念上引用就是一個(gè)別名，沒有獨(dú)立空間，和其引用實(shí)體共用同一塊空間。

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

?結(jié)果如下：

???????在底層實(shí)現(xiàn)上實(shí)際是有空間的，因?yàn)橐檬前凑罩羔樂绞絹韺?shí)現(xiàn)的。

int main()
{int a = 10;int& ra = a;ra = 20;int* pa = &a;*pa = 20;return 0;
}

???????我們來看下引用和指針的匯編代碼對(duì)比：

總結(jié)：

???????1.引用概念上定義一個(gè)變量的別名，指針存儲(chǔ)一個(gè)變量地址。
???????2.引用在定義時(shí)必須初始化，指針沒有要求
???????3.引用在初始化時(shí)引用一個(gè)實(shí)體后，就不能再引用其他實(shí)體，而指針可以在任何時(shí)候指向任何一個(gè)同類型實(shí)體
???????4.沒有NULL引用，但有NULL指針
???????5.在sizeof中含義不同：引用結(jié)果為引用類型的大小，但指針始終是地址空間所占字節(jié)個(gè)數(shù)(32位平臺(tái)下占4個(gè)字節(jié))
???????6.引用自加即引用的實(shí)體增加1，指針自加即指針向后偏移一個(gè)類型的大小
???????7.有多級(jí)指針，但是沒有多級(jí)引用
???????8.訪問實(shí)體方式不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理
???????9.引用比指針使用起來相對(duì)更安全

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結(jié)語(yǔ)：關(guān)于引用的簡(jiǎn)單分享到這里就結(jié)束了，希望本篇文章的分享會(huì)對(duì)大家的學(xué)習(xí)帶來些許幫助，如果大家有什么問題，歡迎大家在評(píng)論區(qū)留言，最后祝大家新的一年里學(xué)業(yè)有成，天天開心~~~?