C++ 对引用的深入理解

观看了唐老师讲解的一节《第5课 - 引用的本质分析》感觉非常不错，有深度不废话，我喜欢～～～

再此总结下，并且奉上视频下载地址～～～

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在C里并没引用这个语法，而在C++里具有这个语法。为什么C++要添加引用这个语法？

我的理解就是引用就是对指针的封装！

首先，指针变量有多种种形态：p *p &p;

1)p:  代表指针变量中存放的地址值，这个地址值一般就是某个变量的内存地址。

2)*p: 对应的是，p里存放的内存地址中的值。

3)&p: 存放指针变量的内存地址。

使用指针就意味着随时,形态的转变，如取地址，解引用。有时候理解稍微偏差，忘记取地址或者是解引用，就会出现莫名其妙的问题。

为了简化指针的使用，并且和指针拥有一样的强大功能，引用就出现了。

先看一段程序：

int main(int argc, char *argv[])
{    
    
    //普通变量 
    int a0 = 8;
     int b0 = a0;
     b0 = 88;
      cout << a0 << endl;
    
    //指针变量 
    int a1 = 8;
     int* b1 = &a1;
     cout << *b1 << endl;
     *b1 = 88;
      cout << a1 << endl;
      
      //引用 
    int a2 = 8;
     int& b2 = a2;
     b2 = 88;
      cout << a2 << endl;    
    
    return 0;
}

 

 

1、b0为普通变量，int b0 = a0;仅仅是简单的赋值，所以改变b0的值无法改变

a0的值，它们关联不同的内存空间。

2、b1为指针变量，int* b1 = &a1;这一句将a1的地址给b1这个指针变量。

3、b2为a2的引用，int& b2 = a2;就表示b2和a2关联上了。从此它们同气连枝不分彼此。引用这段程序和普通变量那段程序相比解决多了一个&而已，但是却达到了指针的效果。省去了指针解引用取地址这样的过程。看上去就给同一块内存空间取了两个名字，这两个名字任意一个都可以对这篇内存进行操作。

知道了引用的好处，再来分析他的原理，之前说过我的理解引用就是对指针的封装，其实在引用的背后，其实就是指针，只是编译器隐藏了这个细节。如何证明呢？

首先新建一个结构体：

struct TRef

{

char& r;

};

然后测试这个结构体的大小：

cout << sizeof(TRef) << endl;

发现大小为4，正好是一个指针的大小！（去掉&测试大小是1）.进一步分析就得看汇编

Char& b = a; 反汇编之后变成了两句：

第一句将a的地址放大eax寄存器，然后将eax的值及a的地址放到了b所在的地址空间，所以b里装的是a的地址值。这就是指针的实现过程！

所以一旦编译器，识别到这个变量是个引用，那么当给这个引用关联一个变量时，编译器自动给被关联的变量取地址，当给引用赋值常量的时候，编译器自动给该变量解引用。

正因为，编译器帮你自动完成了取地址和解引用，你才可以不用作这些容易出错的事情，而且完成指针的工作。

这里补充说明一点：

如果你直接去测试cout << sizeof(char&) << endl;的值大小是1，而不是4.这是因为，如果直接访问引用，编译器就会帮你完成解引用这个过程，那么你检测的就是char而不是指针了。而放到结构体里面   就是为了不去直接操作引用 而得到引用的特性。