一、引用的基本知識
引用就是某一變量(目標)的一個別名,對引用的操作與對變量直接操作完全一樣。引用的聲明方法:類型標識符 &引用名=目標變量名; 說明:
(1)&在此不是求地址運算,而是起標識作用。
(2)類型標識符是指目標變量的類型。
(3)聲明引用時,必須同時對其進行初始化。
(4)引用聲明完畢后,相當于目標變量名有兩個名稱,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量名的別名。
int a,&ra=a;a為目標原名稱,ra為目標引用名。給ra賦值:ra=1; 等價于 a=1;
(5)聲明一個引用,不是新定義了一個變量,它只表示該引用名是目標變量名的一個別名,它本身不是一種數據類型,因此引用本身不占存儲單元,系統也不給引用分配存儲單元。故:對引用求地址,就是對目標變量求地址。&ra與a相等。
(6)不能建立數組的引用。因為數組是一個由若干個元素所組成的集合,所以無法建立一個數組的別名。
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表示同一對象。
需要特別強調的是引用并不產生對象的副本,僅僅是對象的同義詞。因此,當下面的語句執行后:
pt1.offset(12,12);
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。你不能先定義一個引用后才
初始化它。例如下面語句是非法的:
Point &pt3;
pt3=pt1;
那么既然引用只是某個東西的同義詞,它有什么用途呢?
下面討論引用的兩個主要用途:作為函數參數以及從函數中返回左值。
二、引用作為函數參數
1、傳遞可變參數
傳統的c中,函數在調用時參數是通過值來傳遞的,這就是說函數的參數不具備返回值的能力。
所以在傳統的c中,如果需要函數的參數具有返回值的能力,往往是通過指針來實現的。比如,實現
兩整數變量值交換的c程序如下:
{
int temp;
temp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
{
int temp;
temp=a;
a=b;
b=temp;
}
2、給函數傳遞大型對象
當大型對象被傳遞給函數時,使用引用參數可使參數傳遞效率得到提高,因為引用并不產生對象的
副本,也就是參數傳遞時,對象無須復制。下面的例子定義了一個有限整數集合的類:
Class Set
{
int elems[maxCard]; // 集和中的元素,maxCard 表示集合中元素個數的最大值。
int card; // 集合中元素的個數。
public:
Set () {card=0;} //構造函數
friend Set operator * (Set ,Set ) ; //重載運算符號*,用于計算集合的交集 用對象作為傳值參數
// friend Set operator * (Set & ,Set & ) 重載運算符號*,用于計算集合的交集用對象的引用作為傳值參數
...
}
{
Set res;
for(int i=0;i<Set1.card;++i)
for(int j=0;j>Set2.card;++j)
if(Set1.elems==Set2.elems[j])
{
res.elems[res.card++]=Set1.elems;
break;
}
return res;
}
每次使用*做交集運算時,整個集合都被復制,這樣效率很低。我們可以用引用來避免這種情況。
{
Set res;
for(int i=0;i<Set1.card;++i)
{
for(int j=0;j>Set2.card;++j)
if(Set1.elems==Set2.elems[j])
{
res.elems[res.card++]=Set1.elems;
break;
}
}
return res;
}
{
return d1>d2?d1:d2;
}
max(x,y)+=1.0;
四、常引用
常引用聲明方式:const 類型標識符&引用名=目標變量名;
用這種方式聲明的引用,不能通過引用對目標變量的值進行修改,從而使引用的目標成為const,達到了引用的安全性。
【例】:
int a ;
const int &ra=a;
ra=1; //錯誤
a=1; //正確
這不光是讓代碼更健壯,也有些其它方面的需要。
【例】:假設有如下函數聲明:
string foo( );
void bar(string & s);
那么下面的表達式將是非法的:
bar(foo( ));
bar("hello world");
原因在于foo( )和"hello world"串都會產生一個臨時對象,而在C++中,這些臨時對象都是const類型的。因此上面的表達式就是試圖將一個const類型的對象轉換為非const類型,這是非法的。
引用型參數應該在能被定義為const的情況下,盡量定義為const 。
五、引用和多態
引用是除指針外另一個可以產生多態效果的手段。這意味著,一個基類的引用可以指向它的派生類實例。
【例】:
class A;
class B:public A{……};
B b;
A &Ref = b; // 用派生類對象初始化基類對象的引用
Ref 只能用來訪問派生類對象中從基類繼承下來的成員,是基類引用指向派生類。如果A類中定義有虛函數,并且在B類中重寫了這個虛函數,就可以通過Ref產生多態效果。
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