引用(reference)是c++的初學者比較容易迷惑的概念。下面我們比較詳細地討論引用。
一、引用的概念
引用引入了物件的乙個同義詞。定義引用的表示方法與定義指標相似,只是用&代替了*。
例如: point pt1(10,10);
point &pt2=pt1; 定義了pt2為pt1的引用。通過這樣的定義,pt1和pt2表示同一物件。
需要特別強調的是引用並不產生物件的副本,僅僅是物件的同義詞。因此,當下面的語句執行後:
pt1.offset(2,2);
pt1和pt2都具有(12,12)的值。
引用必須在定義時馬上被初始化,因為它必須是某個東西的同義詞。你不能先定義乙個引用後才
初始化它。例如下面語句是非法的:
point &pt3;
pt3=pt1;
那麼既然引用只是某個東西的同義詞,它有什麼用途呢?
下面討論引用的兩個主要用途:作為函式引數以及從函式中返回左值。
說明:(1)&在此不是求位址運算,而是起標識作用。
(2)型別識別符號是指目標變數的型別。
(3)宣告引用時,必須同時對其進行初始化。
(4)引用宣告完畢後,相當於目標變數名有兩個名稱,即該目標原名稱和引用名,且不能再把該引用名作為其他變數名的別名。
ra=1; 等價於 a=1;
(5)宣告乙個引用,不是新定義了乙個變數,它只表示該引用名是目標變數名的乙個別名,它本身不是一種資料型別,因此引用本身不佔儲存單元,系統也不給引用分配儲存單元。故:對引用求位址,就是對目標變數求位址。&ra與&a相等。
(6)不能建立陣列的引用。因為陣列是乙個由若干個元素所組成的集合,所以無法建立乙個陣列的別名。
二、引用引數
1、傳遞可變引數
傳統的c中,函式在呼叫時引數是通過值來傳遞的,這就是說函式的引數不具備返回值的能力。
所以在傳統的c中,如果需要函式的引數具有返回值的能力,往往是通過指標來實現的。比如,實現
兩整數變數值交換的c程式如下:
void swapint(int *a,int *b)
使用引用機制後,以上程式的c++版本為:
void swapint(int &a,int &b)
呼叫該函式的c++方法為:swapint(x,y); c++自動把x,y的位址作為引數傳遞給swapint函式。
2、給函式傳遞大型物件
當大型物件被傳遞給函式時,使用引用引數可使引數傳遞效率得到提高,因為引用並不產生物件的
副本,也就是引數傳遞時,物件無須複製。下面的例子定義了乙個有限整數集合的類:
const maxcard=100;
class set
//建構函式
friend set operator * (set ,set ) ; //過載運算符號*,用於計算集合的交集 用物件作為傳值引數
// friend set operator * (set & ,set & ) 過載運算符號*,用於計算集合的交集 用物件的引用作為傳值引數
...}
先考慮集合交集的實現
set operator *( set set1,set set2)
return res;
}由於過載運算子不能對指標單獨操作,我們必須把運算數宣告為 set 型別而不是 set * 。
每次使用*做交集運算時,整個集合都被複製,這樣效率很低。我們可以用引用來避免這種情況。
set operator *( set &set1,set &set2)
return res;
}三、引用返回值
如果乙個函式返回了引用,那麼該函式的呼叫也可以被賦值。這裡有一函式,它擁有兩個引用引數並返回乙個雙精度數的引用:
double &max(double &d1,double &d2)
由於max()函式返回乙個對雙精度數的引用,那麼我們就可以用max() 來對其中較大的雙精度數加1:
max(x,y)+=1.0;
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