引用及指针和引用的区别

一.在C语言中，我们要给函数传参，有两种方法。

1.传值

void Swap(int a,int b) { int tmp=a; a=b; b=tmp; } int main() { int a=10; int b=20; Swap(a,b); return 0; }

优点：形参不影响实参（保护实参），可读性强。 缺点：不能通过形参改变实参,效率低（需要用实参拷贝形参）。 2.传地址

void Swap(int* a,int* b) { int tmp=*a; *a=*b; *b=*tmp; } int main() { int a=10; int b=20; Swap(&a,&b); return 0; }

优点：可以通过形参改变外部的实参 效率高(不会创建副本)。 缺点 : 不安全，可读性差。

二.引用

C++为我们提供了新的一种传值方法—>传引用.

概念：引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。

形式：类型& 引用变量名（对象名）=引用实体；

int main() { int a = 10; int b = 30; int& ra = a;//类型& 引用变量名（对象名）=引用实体； cout << &ra << " = " << &a << endl; ra = 20;//a将被修改为20 return 0; }

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的。

引用特性

引用在定义时必须初始化一个变量可以有多个引用引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体 void TestRef() { int a = 10; // int& ra; // 该条语句编译时会出错 int& ra = a; int& rra = a; rra=20;//a,ra,rra都修改为20 printf("%p %p %p\n", &a, &ra, &rra); }

常引用

void TestConstRef() { const int a = 10; //int& ra = a; // 该语句编译时会出错，a为常量 const int& ra = a; // int& b = 10; // 该语句编译时会出错，b为常量 const int& b = 10; double d = 12.34; //int& rd = d; // 该语句编译时会出错，类型不同 const int& rd = d;//int和double可以进行隐式类型转换，编译器自己维护了一个空间，里面存的常量12， //我们不知道此空间的地址，也不知道此空间的名字，所以具有常属性，需要const类型的引用来引用。 }

引用的使用场景

1.可以做函数的形参

void Swap(int& a,int& b) { int tmp=a; a=b; b=tmp; } int main() { int a=10; int b=20; Swap(a,b); return 0; }

可以做到通过形参修改实参的值，而且不易出错，效率也高。

2.可以作为返回值的类型:只要返回的变量生命周期比函数长就行。

int& Add(int left, int right) { int ret= left + right; return ret; } int main() { int a = 10; int b = 20; int& retVal=Add(a, b); Add(100, 200); return 0; }

运行结果如下： 错误的原因：第一次调用Add函数时，ret的值被修改为30，被返回引用，此时ret是栈上的空间，只是因为调用函数被临时开辟出来的，所以调用完之后空间被回收，ret中存的是垃圾值。第二次调用Add函数时，又需要开辟函数运行的空间，OS就把上次的空间给了出来，ret的值被修改为300，所以retVal被改为300。

结论：返回类型为引用时，不能返回栈上的空间。只要返回的变量生命周期比函数长就行。

传值、传指针和传引用效率比较

#include <time.h> struct A { int a[10000]; }; void TestFunc1(A a) {} void TestFunc2(A* a) {} void TestFunc3(A& a) {} void TestRefAndValue() { A a; // 以值作为函数参数 size_t begin1 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc1(a); size_t end1 = clock(); // 以指针作为函数参数 size_t begin2 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc2(&a); size_t end2 = clock(); // 以引用作为函数参数 size_t begin3 = clock(); for (size_t i = 0; i < 10000; ++i) TestFunc3(a); size_t end3 = clock(); // 分别计算两个函数运行结束后的时间 cout << "TestFunc1(int)-time:" << end1 - begin1 << endl; cout << "TestFunc2(int*)-time:" << end2 - begin2 << endl; cout << "TestFunc3(int&)-time:" << end3 - begin3 << endl; } // 运行多次，检测值，指针和引用在传参方面的效率区别 int main() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { TestRefAndValue(); } return 0; }

结论：传值最慢(需要拷贝一份实参的副本)，指针和引用效率差不多。

引用和指针的区别

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

int main() { int a = 10; int& ra = a; cout<<"&a = "<<&a<<endl; cout<<"&ra = "<<&ra<<endl; return 0; }

引用在底层就是按照指针类型来处理的。

//int a=10,b=20; //int& ra = a;相当于int* const pa = &a; //pa = &b;//错误 //const int& cra=a;相当于const int* const pa;

int main() { int a = 10; int* pa = &a; int& ra = a; return 0; }

反汇编代码是相同的。

引用和指针的不同点：

引用在定义时必须初始化，指针没有要求引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体没有NULL引用，但有NULL指针在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占4个字节)引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小有多级指针，但是没有多级引用访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理引用比指针使用起来相对更安全

右值引用

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