【C++专题】C++引用与const引用

C++引用与const引用

（1）在实际的程序中，引用主要被用做函数的形式参数--通常将类对象传递给一个函数.

引用必须初始化. 但是用对象的地址初始化引用是错误的，我们可以定义一个指针引用.

 

1 int ival = 1092;
2 int &re = ival;   //ok
3 int &re2 = &ival;   //错误
4 int *pi = &ival;
5 int *&pi2 = pi;   //ok

（2）一旦引用已经定义，它就不能再指向其他的对象.这就是为什么它要被初始化的原因.

（3）const引用可以用不同类型的对象初始化(只要能从一种类型转换到另一种类型即可)，也可以是不可寻址的值，如文字常量。例如

double dval = 3.14159;
//下3行仅对const引用才是合法的
const int &ir = 1024;
const int &ir2 = dval;
const double &dr = dval + 1.0;

上面,同样的初始化对于非const引用是不合法的，将导致编译错误。原因有些微妙，需要适当做些解释。
引用在内部存放的是一个对象的地址，它是该对象的别名。对于不可寻址的值，如文字常量，以及不同类型的对象，编译器为了实现引用，必须生成一个临时对象，引用时间上指向该对象，但用户不能访问它。
例如: 

double dval = 23;
const int &ri = dval;

编译器将其转换为:

int tmp = dval; // double -> int
const int &ri = tmp;

同理：上面代码

double dval = 3.14159;
//下3行仅对const引用才是合法的
const int &ir = 1024;
const int &ir2 = dval;
const double &dr = dval + 1.0;

内部转化为：

double dval = 3.14159;

//不可寻址，文字常量
int tmp1 = 1024;
const int &ir = tmp1;

//不同类型
int tmp2 = dval;//double -> int
const int &ir2 = tmp2;

//另一种情况，不可寻址
double tmp3 = dval + 1.0;
const double &dr = tmp3;

（4）不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值，即，编译器产生临时变量的时候引用必须为const

int iv = 100;
int *&pir = &iv;//错误，非const引用对需要临时对象的引用
int *const &pir = &iv;//ok

const int ival = 1024;
int *&pi_ref = &ival;    //错误，非const引用是非法的
const int *&pi_ref = &ival;   //错误，需要临时变量，且引用的是指针，而pi_ref是一个非常量指针
const int * const &pi_ref = &ival;  //正确
//补充
const int *p = &ival;
const int *&pi_ref = p;  //正确 

 ********对于const int *const & pi_ref = &iva; 具体的分析如下：*********

1.不允许非const引用指向需要临时对象的对象或值

int a = 2;
int &ref1 = a;// OK.有过渡变量。 
const int &ref2 = 2;// OK.编译器产生临时变量，需要const引用

2.地址值是不可寻址的值

int * const &ref3 = &a;   // OK;

3.于是，用const对象的地址来初始化一个指向指针的引用

    const int b = 23;
    const int *p = &b; 
    const int *& ref4 = p;
    const int *const & ref5 = &b;   //OK

const引用的语义到底是什么？

最后，我们可能仍然不明白const引用的这个const的语义是什么
const引用表示，试图通过此引用去(间接)改变其引用的对象的值时，编译器会报错！
这并意味着，此引用所引用的对象也因此变成const类型了。我们仍然可以改变其指向对象的值，只是不通过引用
下面是一个简单的例子：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     int val = 1024;
 7     const int &ir = val;
 8     
 9     val++;
10     //ir++;
11 
12     cout << val << " " << ir << endl;
13 
14     return 0;
15 }

其中第10行，如果我们通过ir来改变val的值，编译时会出错。但是我们仍然可以通过val直接改变其值(第9行)

总结：const引用只是表明，保证不会通过此引用间接的改变被引用的对象！