int & 到底是个啥？

只看该作者 · 2020-3-20 21:18

故事是这样的：

#include<stdio.h>

 

 void change1 (int *a,int *b)

 {

         int c;

         c=*a;

         *a=*b;

         *b=c;

 }

 

 

  void change2 (int &m,int &n)

 {

         int c;

         c=m;

         m=n;

         n=c;

 }

 

 

 int main()

 {

         int a=1;int m=1;

         int b=2;int n=2;

         

         change1(&a,&b);

         printf("-a-%d--\n",a);

         printf("-b-%d--\n\n\n",b);

         

         change2(&m,&n);                //错误，错误，错误

         printf("-m-%d--\n",m);

         printf("-n-%d--\n\n\n",n);

         return 0;

 }

哎，chang2里面的形参不是需要两个地址吗？ &m,&n，不是取地址吗？对啊！我传入两个地址，没毛病啊！这是当初学C语言心中的疑惑，但是我是个废柴！哦，书上说不用写&，直接写m，n就行了。好了我记住了！but！but！but！废柴是不知道原理是什么的，只知道这样子去用。好了，今天遇到问题报错了吧！废柴开始紧张了！
在这里不得不吐槽教科书，垃圾，就写一句“注意int &不是取地址，是引用，详情自主百度”不就交代的很清楚了吗？害我这个废柴找了半天答案。垃圾教科书。

只看该作者 · 2020-3-20 21:19

2、int&;

这里的&不是取地址符号，而是引用符号，引用是C++对C的一个重要补充。变量的引用就是

变量的别名，讲的通俗一点就是另外一个名字，比如：“张三这个人在家里，老爸老妈叫他

三娃子，那么这个三娃子就是指张三这个人，如果叫张三去做某事，就是叫三娃子去做某事，

这两个名字指的是同一个人。”同样可以理解如果变量b是变量a的引用那么无论a，b中任

何一个值改变，另外一个也相应的改变，在声明一个引用时，必须同时使之初始化，即声

明它代表哪一个变量。请注意：由于引用不是独立的变量，编译系统不给它单独分配存

储单元，因此在建立引用时只有声明没有定义，只是声明它与原有的某一变量的关系。

在声明一个变量的引用后，在本函数执行期间，该引用一直与其代表的变量相联系，不能

再作为其他变量的别名。说得简单点：张三和三娃子是指同一个人，不能李四也叫三娃子，

如果可以这样，叫三娃子去做什么，是叫李四呢还是张三呢，这就会乱套了。所以在C++中

一个引用变量只能对应一个原始的变量，不能对应两个或多个原始的变量；

下面简单说明引用：

a)声明引用时必须指定它代表的是哪一个变量，即对它初始化。

int &a=b;这样是声明a是变量b的引用

如果是int &a;这样就是错的，没有指定a代表哪一个变量。

b)引用与其所代表的变量共享同一内存单元，系统并不为引用另外分配存储单元；

这个应该好理解；就像前面所说的，张三和三娃子都是同一个人，三娃子只是张三的别名。

因此，对于 int &a=b;这个例子来说，要输出a和b 的地址，肯定是相同的。

c)怎样区分&是引用还是取地址符呢？方法是：判断&a这样的形式前是否有类型符即

int &a=b;如果有类型符(int)则是引用，否则是取地址运算符。

d)对引用的初始化，可以是一个变量名，也可以是另一个引用。

换句话说：张三的别名可以是三娃子，三小子……及其他多个别名

而三娃子也可以有其他的别名，比如说：老三，小三等

用程序可以这样：

int a=1; //这里是定义一个整形变量

int &b=a;//声明b是整型变量a的别名

int &c=b;//声明c是整型引用变量b的别名

int &d=a;//声明d是整型变量a的别名

e)引用初始化后不能再被重新声明为另一变量的别名

即三娃子既然是指张三这个人，就不能让其他人也叫三娃子

即一个别名只能对应一个原始变量，但是一个原始变量可以有多个别名，而且别名也可以

由自己的别名。

C++中增加引用主要是作为函数参数，进行数据传递的功能；

我们知道如果用变量名作为实参，其传递方向是单向的，而用引用作为实参其传递方向

是双向的；

也许你会问，在c语言中不是有指针吗，用指针进行参数传递不也是双向的吗？其实其

本质上也是值传递，只不过是将变量的地址传给指针，通过指针获取变量的值，这样做

虽能得到结果，但通过指针运算符去访问有关变量，比较麻烦。

下面分析一下使用引用和使用指针变量作为函数形参的不同(以例子1中的swap函数为例)：

1、如果使用引用，则不必在swap函数设立指针变量，指针变量要另外开辟内存单元，其

内容是地址。而引用不是一个独立的变量，并不占用内存单元

2、在main函数中调用swap函数时实参不必再变量名前加&以表示地址，系统传递的是

实参的地址不是实参的值。

3、使用指针变量时，为了表示指针变量所指向的变量，必须使用指针运算符*，而使用

引用时，引用就代表该变量，不必使用指针运算符*；

4、用引用完成的工作，用指针也能完成。但引用比指针的使用直观、方便，直截了当，

不必“兜圈子”，容易理解。有些过去只能用指针来处理的问题，现在可以用引用来代替，

从而降低了程序设计的难度。

对引用进一步说明：

1、不能建立void类型的引用。

因为任何实际存在的变量都是属于非void类型的，void的含义是无类型或空类型，

void只是在语法上相当于一个类型而已。

2、不能建立引用的数组。

如：char c[6]="hello";

char &rc=c;//错误

因为数组名是数组首元素的地址，本身不是一个占有存储空间的变量。

3、可以将变量的引用的地址赋给一个指针，此时指针指向的是原来的变量。

这句话可以这样说：将引用变量的地址赋给一个指针，此时指针指向的是引用变量，

相当于指向原来的变量

int a=2;

int &b=a;//这个声明语句中的&是一个引用

int *p=&b;//这个指针初始化语句中的&是取地址运算符

上面一行等价于 int *p=&a;

但是不能定义指向引用类型的指针变量，不能写成

int & *p=&a;//企图定义指向引用类型的指针变量p，错误

因为引用不是一种独立的数据类型，因此不能建立指向引用类型的指针变量。

4、可以建立指针变量的引用如

int i=5;

int *p=&i;

int * &pt=p;//建立指针变量p的引用pt

引用变量pt代表一个int *类型的数据对象(即指针变量)

5、可以用const对引用加以限定，不允许直接改变该引用的值，但是可以改变原

变量的值去改变引用的值；

int i=5;

const int &a=i;

a=3;//错误，因为引用a是const int 类型不能直接改变引用的值

但是可以这样修改：

i=3;

此时输出i和a都是3

6、可以用常量或表达式对引用进行初始化，但此时必须用const作声明。

int i=5;

const int &a=i+1;

此时编译系统是这样处理的：生成一个临时变量，用来存放该表达式的值，引用是

该临时变量的别名、系统将“const int &a=i+1;”转换为

int temp=i+1;

const int &a=temp;

临时变量是在内部实现的，用户不能访问临时变量；

用这种办法不仅可以用表达式对引用进行初始化，还可以用不同类型的变量对之

初始化；如

double d=3.1415926;

const int &a=d;

以上等价为：

double d=3.1415926;

int temp=d;

const int &a=temp;

如果在上面不用const则会发生错误

double d=3.1415926;

int &a=d;//未加const，错误

为什么？因为如果可以这样做，那么修改引用a的值(如a=3.56),则临时变量temp的值也

变为3.56，即修改了临时变量temp的值，但不能修改变量d的值，这往往不是用户所希望

的，即存在二义性。与其允许修改引用的值而不能实现用户的目的，还不如不允许修改

引用的值。这就是C++规定对这类引用必须加const的原因。