C++ 참조의 의미와 참조의 성격

1. 참조의 의미

참조는 변수 별칭으로 존재하므로 상황에 따라 포인터를 대체할 수 있습니다. 참조는 포인터보다 읽기 쉽고 실용적입니다.变量别名而存在，因此在一些场合可以替代指针，引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

// swap函数的实现对比
void swap(int& a, int& b)
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

void swap(int* a, int* b)
{
    int t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

注意：

函数中的引用形参不需要进行初始化，初始化是在调用的时候完成的

2、特殊的引用

const引用

在C++中可以声明const引用，具体用法如下：

const Type& name = var;

const引用让变量拥有只读属性，这个只读属性是针对当前的这个别名，变量是可以通过其它方式进行修改

int a = 4;              // a是一个变量
const int  & b = a;     // b是a的一个引用，但是b具有只读属性
int * p = (int *)&b;    // p = &a
b = 5;     // err, 引用b 被const修饰，b是一个只读变量
a = 6;     // ok
printf("a = %d\n", a);
*p = 5;    // ok
printf("a = %d\n", a);

当使用常量对const引用进行初始化时，C++编译器会为常量值分配空间，并将引用名作为这段空间的别名

#include <stdio.h>
void Example()
{
    printf("Example:\n");  
    int a = 4;
    const int& b = a;
    int* p = (int*)&b;  
    //b = 5;    // b  
    *p = 5;   
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
}

void Demo()
{
    printf("Demo:\n");  
    const int& c = 1;
    int* p = (int*)&c;   
    //c = 5;
    *p = 5;
    printf("c = %d\n", c);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Example(); 
    printf("\n");  
    Demo();
    
    return 0;
}

结论：

使用常量对const引用初始化后将产生一个只读变量

问题：引用有自己的存储空间吗？

struct TRef
{
    char& r;
}
printf("sizeof(TRef) = %d\n, sizeof(TRef));

验证程序：

#include <stdio.h>

struct TRef
{
    char& r;        // 字符类型引用
};

int main(int argc, char *argv[])
{ 
    char c = &#39;c&#39;;
    char & rc = c;
    TRef ref = { c }; // 用C进行初始化, TRef.r 就是 c的别名了
    
    printf("sizeof(char&) = %d\n", sizeof(char&));     // char引用的大小，引用即变量本身，求所对应的变量本身的大小，即sizeof(char) = 1
    printf("sizeof(rc) = %d\n", sizeof(rc));        // rc是一个引用，即sizeof(c) = 1
    
    printf("sizeof(TRef) = %d\n", sizeof(TRef));    // sizeof(TRef) = 4
    printf("sizeof(ref.r) = %d\n", sizeof(ref.r));  // TRef.r是 c的别名，sizeof(c) = 1

    // sizeof(TRef) = 4
    // 指针变量本身也是占4个字节
    // 引用和指针的关系
    
    return 0;
}

3、引用的本质

引用在C++中的内部实现是一个指针常量

注意：

1、C++编译器在编译过程中用 指针常量 作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小于指针相同

2、从使用的角度，引用只是一个别名，C++为了使用性而隐藏了引用的存储空间这一细节。

#include <stdio.h>

struct TRef
{
    char* before;     // 4字节
    char& ref;        // 4字节
    char* after;    // 4字节
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    char a = &#39;a&#39;;
    char& b = a;
    char c = &#39;c&#39;;

    TRef r = {&a, b, &c};

    printf("sizeof(r) = %d\n", sizeof(r));    // sizeof(r) = 12
    printf("sizeof(r.before) = %d\n", sizeof(r.before)); // sizeof(r.before) = 4
    printf("sizeof(r.after) = %d\n", sizeof(r.after));   // sizeof(r.after) = 4
    printf("&r.before = %p\n", &r.before);    // &r.before = 0xbuf8a300c
    printf("&r.after = %p\n", &r.after);    // &r.after  = 0xbuf8a3014

    /*
     0xbuf8a3014 - 0xbuf8a300c = 8
     before占了4个字节，所以ref也是占4个字节
    */
    return 0;
}

引用的意义：

C++中的引用旨在大多数的情况下替代指针

• 功能性：可以满足多数需要使用指针的场合

• 安全性：可以避开由于指针操作不当带来的内存错误

• 操作性：简单易用，又不失功能强大

但是

引用可以在大多数情况下避免内存的错误，函数返回局部变量的引用，就没法避免了

#include <stdio.h>

int& demo()
{
    int d = 0;
    
    printf("demo: d = %d\n", d);
    
    return d;    // 实际上是返回了局部变量的地址，局部变量函数结束就销毁了，返回错误
}

int& func()
{
    static int s = 0;
    
    printf("func: s = %d\n", s);
    
    return s;    // 返回静态局部变量的地址，静态局部变量存储在全局区，函数结束生命周期还在，返回成功
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int& rd = demo();    // rd 成为demo里面返回的局部变量d的别名，出现警告，但是通过编译
    int& rs = func();    // rs 成为静态局部变量 s 的别名
    
    printf("\n");
    printf("main: rd = %d\n", rd);    // rd = 13209588,rd代表的是一个不存在的变量，现在是一个野指针
    printf("main: rs = %d\n", rs);    // rs = 0
    printf("\n");
    
    rd = 10;
    rs = 11;        // 通过rs改变了静态局部变量s的值
    
    demo();            // d = 10
    func();            // s = 11
    
    printf("\n");
    printf("main: rd = %d\n", rd);    // rd = 13209588
    printf("main: rs = %d\n", rs);    // rs = 11
    printf("\n");
    
    return 0;
}

4、小结

引用作为变量别名而存在旨在代替指针

constrrreee

const 참조에서 구체적인 사용법은 다음과 같습니다. rrreee

const 참조를 통해 변수는 읽기 전용 속성을 가질 수 있습니다. 이 읽기 전용 속성은 현재 별칭에 대한 것입니다. 다른 방법으로 수정

rrreee

상수를 사용하여 const 참조를 초기화할 때 C++ 컴파일러는 상수 값에 공간을 할당하고 참조 이름을 이 공간의 별칭으로 사용합니다

rrreee

결론:

사용 상수 쌍 const 참조가 초기화된 후 읽기 전용 변수가 생성됩니다

질문: 참조에 자체 저장 공간이 있습니까?

rrreee

검증 프로그램: rrreee3. 참조의 본질

C++에서 참조의 내부 구현은 포인터 상수

참고:

🎜1. C++ 컴파일러는 컴파일 프로세스 상수는 참조의 내부 구현으로 사용되므로 참조가 차지하는 공간은 포인터의 공간과 동일합니다. 2. 사용 관점에서 참조는 참조 저장 공간의 세부 사항을 숨깁니다. 유용성. 🎜🎜rrreee

🎜참조의 의미: 🎜🎜C++의 참조는 대부분의 경우 포인터를 대체하기 위한 것입니다.🎜

• 🎜기능: 대부분의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 포인터🎜
• 🎜안전성: 부적절한 포인터 작동으로 인한 메모리 오류를 방지할 수 있습니다🎜
• 🎜작동: 강력한 기능을 잃지 않고 간단하고 사용하기 쉽습니다🎜

🎜🎜그러나🎜🎜참조는 대부분의 경우 메모리 오류를 방지할 수 있습니다. 함수가 지역 변수에 대한 참조를 반환하는 경우 이를 피할 수 있는 방법은 없습니다.🎜rrreee🎜4. 변수 별칭으로 존재하며 포인터를 대체하기 위한 것입니다.🎜const참조는 변수에 읽기 전용 속성을 부여할 수 있습니다.🎜🎜참조는 컴파일러 내부의 포인터 상수를 사용하여 구현됩니다.🎜🎜참조의 궁극적인 본질은 포인터입니다. 🎜🎜 참조는 메모리 오류를 최대한 방지할 수 있습니다🎜🎜🎜관련 기사: 🎜🎜🎜PHP에서 루프와 참조의 함정, PHP 순환 참조🎜🎜🎜🎜PHP에서 큰따옴표 사용 작은따옴표와 큰따옴표의 차이점🎜🎜

위 내용은 C++ 참조의 의미와 참조의 성격의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!