今天要講的是C++中我最喜歡的一個(gè)用法——引用，也叫別名。

引用就是給一個(gè)變量領(lǐng)取一個(gè)變量名，方便我們間接地使用這個(gè)變量。我們可以給一個(gè)變量創(chuàng)建N個(gè)引用，這N + 1個(gè)變量共享了同一塊內(nèi)存區(qū)域。

1. 聲明引用

創(chuàng)建引用的格式如下：

數(shù)據(jù)類(lèi)型 引用名 = 原變量

比如：

int a = 1;
int& b = a;

在這段代碼中，我們給變量a創(chuàng)建了一個(gè)別名b。它們公用同一塊內(nèi)存區(qū)域，就是創(chuàng)建變量a時(shí)申請(qǐng)的區(qū)域。

注意：由于引用并不需要申請(qǐng)一塊新的內(nèi)存空間，因此在建立引用時(shí)只能聲明，不能定義。

面試題中?？歼@個(gè)知識(shí)點(diǎn)，請(qǐng)問(wèn)下面的代碼是否正確：

int a = 1;
int& b;
b = a;

當(dāng)然，它是錯(cuò)的。第二行錯(cuò)誤，引用在聲明的時(shí)候必須指定一個(gè)已有的變量，否則編譯器不知道給它分配哪一塊內(nèi)存空間。

2. 引用的特性

前面已經(jīng)提到了，引用唯一的特性就是使用已有的內(nèi)存空間。我們用一段小程序來(lái)驗(yàn)證這個(gè)特性。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int a = 100;
  int &b = a;

  a += 50；
  cout << a << b << endl;

  b += 50;
  cout << a << b << endl;

  return 0;
}

大家可以自己運(yùn)行一下這段代碼，整個(gè)過(guò)程中，無(wú)論a放生變化還是b發(fā)生變化，a和b的值始終保持一致。

在使用引用時(shí)，我們需要注意下面的問(wèn)題：

引用必須與已有的變量相聯(lián)系引用并不獨(dú)立分配內(nèi)存空間 &前有數(shù)據(jù)類(lèi)型，是引用符號(hào)；&前沒(méi)有數(shù)據(jù)類(lèi)型，是取地址符號(hào)

比如：int& b = a;和int* p = &a;，前者是引用符號(hào)，后者是取地址符號(hào)。

可以用引用給另一個(gè)引用初始化

這段代碼中，b和c都是a的引用。

引用聲明后不能改變引用關(guān)系

int a = 100;
int& b = a;
int& c = b;

這段代碼中，第三行想讓c成為b的引用是辦不到的。它實(shí)際實(shí)現(xiàn)的功能是把b的值傳遞給了a，c依然是a的引用。因?yàn)閏一旦聲明為變量a的引用，就不能再修改成變量b的引用了。

ps：這部分之前表述的有問(wèn)題，感謝大家?guī)臀抑赋觥?/p>

3. 引用作為函數(shù)參數(shù)

這是引用最方便的地方。在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)，我們知道如果要寫(xiě)一個(gè)變量值交換的函數(shù)需要使用指針，代碼如下：

void swap(int* p1, int* p2)
{
  int temp = *p1;
  *p1 = *p2;
  *p2 = temp;
}

int main()
{
  int a = 1;
  int b = 2;

  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

  swap(&a, &b);

  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}

這段代碼的執(zhí)行結(jié)果如下：

我們通過(guò)swap函數(shù)成功交換了變量a和變量b的值。注意swap(&a, &b);這句話中的&符號(hào)是取地址符號(hào)。

很多同學(xué)不喜歡指針，見(jiàn)到*就恐懼。從今天起，我們可以用引用替代指針的使用。代碼如下：

#include <iostream>

using namespace std;

void swap(int& a, int& b)
{
  int temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

int main()
{
  int a = 1;
  int b = 2;

  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

  swap(a, b);

  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
}

運(yùn)行一下這段代碼，看看結(jié)果：

結(jié)果完全相同。我們對(duì)swap函數(shù)做了修改，通過(guò)引用來(lái)得到形參的內(nèi)存空間，之后通過(guò)引用完成這兩塊內(nèi)存空間值的交換。

需要注意的是，在調(diào)用的時(shí)候swap(a, b);只需要進(jìn)行值傳遞即可。

引用傳參的好處：與值傳遞相比，引用傳遞不用申請(qǐng)新的內(nèi)存空間，特別是在需要傳遞類(lèi)的對(duì)象時(shí)，能夠大大降低傳參代來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)。

4. 引用的常見(jiàn)錯(cuò)誤

引用的常見(jiàn)錯(cuò)誤是C++面試和筆試中的常見(jiàn)問(wèn)題，總結(jié)如下：

4.1 引用類(lèi)型不匹配

第二行和第三行代碼都會(huì)報(bào)錯(cuò)，引用的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須和原始變量類(lèi)型相同。而且根本不存在void類(lèi)型的引用。

4.2 不能建立引用數(shù)組

這種寫(xiě)法不允許。

5. 最后

對(duì)于單個(gè)變量的地址傳遞問(wèn)題，引用可以完美地取代指針。這使我們?cè)谠O(shè)計(jì)函數(shù)參數(shù)時(shí)更加方便。如果需要限定參數(shù)不被修改，可以結(jié)合const關(guān)鍵字使用。