淺析C++的引用與const指針與各種傳遞方式

首先我們知道 const int *p 與 int const *p 是一樣的，即 *p 是常量；而 int * const p 跟上面是不一樣的，即 p 是常量；我們知道引用只是一個(gè)別名，與變量共享存儲(chǔ)空間，并且必須在定義的時(shí)候初始化，而且不能再成為別的變量的別名，這讓我們想到什么呢，貌似跟  int * const p   的性質(zhì)很像。

其實(shí)引用的底層就是用const指針來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下面舉個(gè)小例子：

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int &x, int &y)
{
  int temp = x;
  x = y;
  y = temp;
}

void swap(int *const x, int *const y)
{
  int temp = *x;
  *x = *y;
  *y = temp;
}

int main(void)
{
  int a = 5;
  int b = 6;
  swap(a, b);
  cout << "a=" << a << " b=" << b << endl;
  int c = 7;
  int d = 8;
  swap(&c, &d);
  cout << "c=" << c << " d=" << d << endl;
  return 0;
}

其實(shí)兩個(gè)swap函數(shù)達(dá)到的效果是一樣的（name mangling），而const 引用如 const int & 呢我們也可以類(lèi)比為  const int * const p 即既不能成為別的變量的引用，也不能通過(guò)引用更改變量的值。

引用經(jīng)常作為函數(shù)的參數(shù)傳遞，可以與值傳遞，以及指針傳遞做個(gè)比較：

值傳遞： 實(shí)參初始化形參時(shí)要分配空間， 將實(shí)參內(nèi)容拷貝到形參

引用傳遞： 實(shí)參初始化形參時(shí)不分配空間

指針傳遞：本質(zhì)是值傳遞，但如果我們要修改指針本身，那只能使用指針的指針了，即 **， 或者指針引用 *&

而且使用指針比較不保險(xiǎn)的是很多人會(huì)忘記加上const的限制，即很可能接下來(lái)的程序中你又把這個(gè)指針指向了其他的變量，這樣就混亂了。

把引用作為函數(shù)返回值時(shí)，千萬(wàn)記得不要返回局部變量的引用，舉個(gè)小例子：

#include <iostream>
using namespace std;


int &add(int a, int b)
{
  int sum;
  sum = a + b;
  return sum;
}

int main(void)
{
  int n = add(3, 4);
  // cout<<"just test"<<endl;
  int &n2 = add(5, 6);
  cout << "n2=" << n2 << endl;
  cout << "n=" << n << endl;
  return 0;
}

在上面的例子中我們返回了局部變量的引用，那么輸出結(jié)果是什么呢？

n2=11
n=7

好像沒(méi)錯(cuò)是吧，再試試，我們?cè)谧詈蠹右粭l語(yǔ)句再打印一下 n2

cout<<"n2="<<n2<<endl;
n2=11
n=7
n2=1474313670

奇怪了，為什么這次打印變成這么大的數(shù)而我們完全沒(méi)更改n2的值??？ 見(jiàn)到的不一定是真的啊，不要被它欺騙了，這就是返回局部變量的引用的后果。

其實(shí)函數(shù)返回的是局部變量sum的引用，而 n2 本身又是引用，即引用著原來(lái)sum 擁有的那塊區(qū)域，第一次打印沒(méi)有出錯(cuò)是因?yàn)楸緛?lái)寫(xiě)在sum 區(qū)域上的值11 尚未被覆蓋，而再運(yùn)行兩條打印語(yǔ)句后再次打印，很可能原來(lái)屬于sum 的區(qū)域變 dirty了，被覆蓋了其他不確定的值，每次打印都不會(huì)是一個(gè)定值。

那 n 呢，對(duì) n 來(lái)說(shuō)即使你最后再打印一下， n 還是等于 7，因?yàn)?n 本身是個(gè)變量，函數(shù)返回時(shí)立馬保存了sum 所屬區(qū)域的值， 除非你對(duì) n 更改，不然 n 在main 函數(shù)堆棧中是不會(huì)變化的，直到函數(shù)退出， 變量釋放。大家要比較清晰的是，局部變量在函數(shù)棧上釋放，但本來(lái)區(qū)域的值第一時(shí)間還是原來(lái)的值，但經(jīng)過(guò)程序運(yùn)行，堆棧內(nèi)存區(qū)域重用， 一般就被覆蓋了。

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