8.2 C++ 引用与取别名

C/C++语言是一种通用的编程语言，具有高效、灵活和可移植等特点。C语言主要用于系统编程，如操作系统、编译器、数据库等；C语言是C语言的扩展，增加了面向对象编程的特性，适用于大型软件系统、图形用户界面、嵌入式系统等。C/C++语言具有很高的效率和控制能力，但也需要开发人员自行管理内存等底层资源，对于初学者来说可能会有一定的难度。

普通变量引用: 引用的实质就是取别名,&写到等号左侧叫引用,写到等号右侧叫取地址.

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
  int x = 10;

  int &tmp = x;   // 普通引用
  int *ptr = &x;  // 定义指针

  cout << "tmp => "<< &tmp << endl;
  cout << "x => "<< &x << endl;
  cout << "ptr => " << ptr << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

普通数组引用: 普通数组应用指针类型。

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
  int Array[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

  // 第一种引用取别名的方式
  int(&p_array)[10] = Array;   // 给数组取别名(引用数组)

  // 用别名输出引用数据
  for (int x = 0; x < 10; x++)
    cout << p_array[x] << " ";

  // 第二种引用取别名的方式
  typedef int(type_array)[10];  // 定义具有10个元素的数组
  type_array &type_ptr = Array;
  for (int x = 0; x < 10; x++)
    cout << type_ptr[x] << " ";

  system("pause");
  return 0;
}

向函数中传递引用: 参数传递3种方式,传递数值,传递地址,还可以传递引用.

#include <iostream>

using namespace std;

// 传递引用实现对换
void MySwap(int &x, int &y)
{
  int tmp = x;
  x = y;
  y = tmp;
  cout << "MySwap ==> x = " << x << endl;
}

// 传递指针实现对换
void MySwap_PTR(int *x, int *y)
{
  int tmp = *x;
  *x = *y;
  *y = tmp;
  cout << "MySwap_PTR ==> x = " << *x << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  int x = 10;
  int y = 20;
  
  cout << "x = " << x << endl;
  MySwap(x, y);
  cout << "x = " << x << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

返回引用的函数: 将一个函数定义为可引用的类型，可在表达式内使用左值引用。

#include <iostream>

using namespace std;

int & dowork()
{ // 局部变量x,返回前销毁,引用则不存在了
  int x = 10;
  cout << "x = " << x << endl;
  return x;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  int &ret = dowork();

  cout << ret << endl;  // 第一次输出正常
  cout << ret << endl;  // 第二次输出由于引用被释放,所以就会产生错误

  dowork() = 1000;               // 引用也可以作为左值使用
  int re_ret = dowork() = 1000;  // 相当于执行 re_ret = x = 1000;
  cout << re_ret << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

定义常量引用: 常量引用一般情况下不可修改,但是我们可以通过分配新的内存的方式强行修改它.

#include <iostream>

using namespace std;

int dowork()
{
  const int &ref = 100;    // 常量应用无法被修改

  // 如果真的想要修改,我们可以使用以下方式
  int *ptr = (int*)&ref;
  *ptr = 2000;

  return ref;
}

int do_work(const int &val)
{
  int *ptr = (int*)&val;
  *ptr = 1000;
  return val;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  int ret = dowork();
  cout << ret << endl;

  int ret_val = do_work(10);
  cout << ret_val << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

定义指针引用: 通过指针的方式引用函数。

#include <iostream>

using namespace std;

struct Person { int m_age; };

void allocat(Person **ptr)
{
  *ptr = (Person *)malloc(sizeof(Person));
  (*ptr)->m_age = 100;
}

void allocatByref(Person* &ptr)
{
  ptr = (Person *)malloc(sizeof(Person));
  ptr->m_age = 1000;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  // 普通开辟空间写法
  struct Person *ptr = NULL;
  allocat(&ptr);
  cout << "ptr --> " << ptr->m_age << endl;

  // 使用指针引用开辟空间
  Person *ptr_byref = NULL;
  allocatByref(ptr_byref);
  cout << "ptr_byref --> " << (*ptr_byref).m_age << endl;

  system("pause");
  return 0;
}