提交者：eastvc 發布日期：2003-11-22 14:44:07
原文出處：http://objects.nease.net/
1.簡介
2.引用的語法
3.引用使用技巧
3.1 引用和多型
3.2 作為引數
3.3 作為返回值
3.4 什麼時候使用引用
4. 參考資料
1.簡介
引用是c++引入的新語言特性。從語意上來說，引用就是乙個變數的別名，就好象古代人的「字」和「號」，東坡居士和蘇軾只是乙個人的不同稱呼。對引用的操作對變數產生的影響與對變數直接操作完全一樣。例如：
int i = 0;
int & iref = i;
iref++; // i = iref = 1
儘管引用不使用指標的操作符（*, ->）但是，它看上去跟指標好象並沒有區別，而且就上面的例子而言，這個引用所產生的作用完全可以由指標完成。那麼為什麼c++中還要增加這樣乙個特性呢？引用顯然應該具備指標不能完成的功能，否則它就失去了價值。這方面的**我們留到第3節。
2.引用的語法
在這裡我們只討論一些語法相關的問題。
·引用必須在定義的同時初始化
int i;
int & j; // 錯誤，沒有初始化。
int & k=i; // 正確
這個例子有個很好的比喻，小時候小朋友間會互相起「外號」，這些外號在產生的時候總是有所指的，即針對乙個具體的小朋友的。引用也一樣，定義的時候，必須指明它是誰的別名。
·外部（extern）引用定義不必給出初值
extern int & i; // 正確，不必給出初值
·引用初始化後不能再使其成為其它變數的引用
int j, k;
int & i = j;
i = k; // 錯誤，不能更改！
引用類似乙個常量指標(int * const p)，不能修改引用的指向。
·引用的位址
假設有如下定義：
int j;
int & i = j;
3.引用使用技巧
3.1 引用和多型
引用是除指標外另乙個可以產生多型效果的手段。這意味著，乙個基類的引用可以指向它的派生類例項。例如：
class a;
class b: public a
;b b;
a & aref = b; // 基類引用指向派生類
如果a類中定義有虛函式，並且在b類中重寫了這個虛函式，就可以通過aref產生多型效果。
3.2 作為引數
引用的乙個重要作用就是作為函式的引數型別。c/c++的函式引數是傳值的，如果有大物件（例如乙個大的結構）需要作為引數傳遞的時候，以前的（c語言中）方案往往是指標，因為這樣可以避免將整個物件全部壓棧，可以提高程式的效率。但是現在（c++中）又增加了一種同樣有效率的選擇，就是引用。
與指標型別的引數一樣，引用不論指向什麼型別的物件，作為引數傳遞的時候都是只壓棧4個位元組（在32位機上）。引用所占用的4位元組大小是根據編譯器產生的**判斷的，因為sizeof(a_reference)只能得到它所指向物件的大小。
引用型引數應該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const，這不光是讓**更健壯，也有些其它方面的需要，例如，假設有如下函式宣告：
string foo();
void bar(string & s);
那麼下面的表示式將是非法的：
bar(foo());
bar("hello world");
原因在於foo()和"hello world"串都會產生乙個臨時物件，而在c++中，這些臨時物件都是const型別的。因此上面的表示式就是試圖將乙個const型別的物件轉換為非const型別，這是非法的。
3.3 作為返回值
引用作為返回值的時候，有一些規則必須遵守。這些規則包括：
不能返回區域性變數的引用。這條可以參照effective c++[1]的item 31。主要原因是區域性變數會在函式返回後被銷毀，因此被返回的引用就成為了「無所指」的引用，程式會進入未知狀態。
不能返回函式內部new分配的記憶體的引用。這條可以參照effective c++[1]的item 31。雖然不存在區域性變數的被動銷毀問題，可對於這種情況（返回函式內部new分配記憶體的引用），又面臨其它尷尬局面。例如，被函式返回的引用只是作為乙個臨時變數出現，而沒有被賦予乙個實際的變數，那麼這個引用所指向的空間（由new分配）就無法釋放，造成memory leak。
可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照effective c++[1]的item 30。主要原因是當物件的屬性是與某種業務規則（business rule）相關聯的時候，其賦值常常與某些其它屬性或者物件的狀態有關，因此有必要將賦值操作封裝在乙個業務規則當中。如果其它物件可以獲得該屬性的非常量引用（或指標），那麼對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。
另外，引用也常常與一些操作符的過載相關：
流操作符《和》。這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout << "hello" << endl;因此這兩個操作符的返回值應該是乙個仍然支援這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：返回乙個流物件和返回乙個流物件指標。但是對於返回乙個流物件，程式必須重新（拷貝）構造乙個新的流物件，也就是說，連續的兩個《操作符實際上是針對不同物件的！這無法讓人接受。對於返回乙個流指標則不能連續使用《操作符。因此，返回乙個流物件引用是唯一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是c++語言中引入引用這個概念的原因吧。
賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是乙個左值，以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的唯一返回值選擇。
在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：
+-*/四則運算符。它們不能返回引用，effective c++[1]的item23詳細的討論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，因此，它們必須構造乙個物件作為返回值，可選的方案包括：返回乙個物件、返回乙個區域性變數的引用，返回乙個new分配的物件的引用、返回乙個靜態物件引用。根據前面提到的引用作為返回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜態物件的引用又因為((a+b) == (c+d))會永遠為true而導致錯誤。所以可選的只剩下返回乙個物件了。
3.4 什麼時候使用引用
現在可以總結一下什麼時候使用引用這個問題了。首先我們要看看什麼時候必須使用引用：
流操作符《和》、賦值操作符=的返回值
拷貝建構函式的引數、賦值操作符=的引數
其它下面的情況都是推薦使用引用，但是也可以不使用引用。如果不想使用引用，完全可以使用指標或者其它類似的東西替代：
異常catch的參數列
大物件作為引數傳遞
返回容器類中的單個元素
返回類資料成員（非內建資料型別成員）
返回其它持久存在的，且獲得者不負責銷毀的物件
另外一些情況下，不能返回引用：
+-*/四則運算符
4.參考資料
[1] effective c++: scott meyers
理解 C 中的引用 Reference
常引用引用作為返回值 更多細節 引用是乙個別名，也就是某個已存在的變數的另乙個名字。對某個物件的引用進行操作，就是直接對這個物件進行操作。建立乙個引用的語句如下 型別識別符號 引用變數名 目標變數名 例如 原始變數 int a double b 宣告引用變數 int ref a a double r...
Java引用機制 reference
所謂引用傳遞就是指將堆記憶體空間的使用權交給多個棧記憶體空間。例子 1 例子 2 其中傳遞的是string物件，由於string的內容是不可以修改，所以str1的值還是hello，如果傳遞的是物件的string屬性，那是可以修改的 例子 3 傳遞的是物件的string屬性 一對一關係 例子 乙個人對...
引用（Reference）與指標（Pointer）
與pointer類似，reference也是乙個物件 object 可以用來間接指向另乙個物件。reference的宣告與pointer的宣告的實質語法結構是相同的。不同的是，宣告pointer的時候使用星號操作符 而宣告reference的時候使用位址操作符 int i 3 int pi i 宣告...