一、介绍引用

首先说引用是什么，大家可以记住，引用就是一个别名，比如小王有个外号叫小狗，他的妈妈喊小狗回家吃饭，那就是在喊小王回家吃饭。

接下来我们用两行代码来声明一个引用(就拿小王和小狗来说吧)：

int xiaoW;

int &xiaoG=xiaoW;

上面就是一个引用，说明几点要注意的地方：

1.&不是取地址符，而是引用运算符；

2.xiaoG是xiaoW的别名，所以这两个变量的值和地址都是一样的；

3.引用只能初始化，而不能先声明再赋值，因为引用就相当于一个常量；

4.在声明一个引用时必须同时对其进行初始化。

引用是非常忠心的，如果你定义了一个变量的别名，那么这个别名永远属于这个变量，它的地址始终和变量的地址相同，当改变别名的值也会改变这个变量的值。

同样，对对象的引用也与对变量的引用相同，但需要注意的是不能对类引用，因为类是一种类型，没有内存地址。

关于引用的介绍就到这里，下面我们来学习一下引用的使用。

二、三种传参方式的比较

函数的传参方式有三种：按值传递、按地址传递及按别名传递（按别名传递也是按地址传递的一种，这里我为了方便讲解把它单列出来）。接下来我们用三个程序来对三种方式作下比较，程序的功能是交换两个变量的值。

1.按值传递。

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int i,int j)

{

cout<<"交换前的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

int temp;

temp=i;

i=j;

j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的运行截图如下：

从结果我们可以看出，变量a和b的值分别传给i和j，函数内的i和j的值是交换了的，而a和b的值并未交换，这是怎么回事呢。

这是因为，当把a和b的值传递到函数中时，这种传递方式就是按值传递，编译器会自动在栈中创建a和b的副本，然后再将a和b的副本传递给函数，这样在函数中交换的是a和b的副本，而不是a和b本身。解决这样的问题就要引入指针了。

2.按地址传递。

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int *i,int *j)

{

cout<<"交换前的i:"<<*i<<"  "<<"j:"<<*j<<endl;

int temp;

temp=*i;

*i=*j;

*j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<*i<<"  "<<"j:"<<*j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(&a,&b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的运行截图如下：

可以看到，这样就可以交换a和b的值了，因为程序传递的是a和b的地址，所以在函数中可以通过地址直接访问a和b，交换它们的值。

指针虽然可以实现交换的功能，但是使用起来比较麻烦，又不易阅读，使用引用看起来就会直观得多。

3.按别名传递

#include<iostream>

using namespace std;

void swap(int &i,int &j)

{

cout<<"交换前的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

int temp;

temp=i;

i=j;

j=temp;

cout<<"交换后的i:"<<i<<"  "<<"j:"<<j<<endl;

}

int main()

{

int a=1,b=2;

cout<<"交换前的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"交换后的a:"<<a<<"  "<<"b:"<<b<<endl;

return 0;

}

程序的运行截图如下：

结果也是成功交换，程序看起来易懂，而且操作也方便不少。

三、传递对象

对象和变量一样可以作为参数传递，而不一样的是，对象可能包含有大量的数据，那么用上述的三种方式分别传递对象是什么样子呢。

1.按值传递对象

当按值传递的参数是一个对象时，编译器同样会建立一个对象的副本，函数中返回对象时，同样会建立对象的副本，当该对象的数据很多时，那对内存的消耗就非常大了，我们先来看按值传递的程序。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A func(A a)

{

return a;

}

int main()

{

A a;

func(a);

return 0;

}

程序运行结果截图如下：

由程序运行结果可以看出，执行了一次构造函数，两次复制构造函数，三次析构函数，接下来我们对照程序结果和代码分析一下（此处知识对新手十分重要，大家务必牢记！），main函数中创建了一个对象a，所以调用了构造函数，再将a传递到func函数中，这时会自动调用复制构造函数来创建对象a的副本，也就是说传进func函数的是a的副本而不是a本身，func函数的返回值是对象，返回的方式也是按值返回，此时又自动调用复制构造函数创建返回值的副本，所以我们看到调用一次构造函数和两次复制构造函数，相应也会调用三次析构函数释放内存。

2.按地址传递对象

从按值传递对象的程序结果可以看出，这种方式的系统开销是非常大的，而按地址传递则解决了这一问题。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A func(A *a)

{

return *a;

}

int main()

{

A a;

func(&a);

return 0;

}

程序运行结果截图如下：

可以看出，上面的程序避免了两次复制构造函数的调用，因为在将对象a传递给func函数时传进的是地址，func函数返回的同样也是个地址。

3.按别名传递对象

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(){cout<<"构造函数被调用\n"<<endl;}

A(A&a){cout<<"拷贝构造函数被调用\n"<<endl;}

~A(){cout<<"析构函数被调用\n"<<endl;}

private:

int x;

};

A &func(A &a)

{

return a;

}

int main()

{

A a;

func(a);

return 0;

}

程序运行结果截图如下：

可以看出，按别名传递对象与按指针传递有同样的效果，而实现起来又简单的多，这里给新手朋友们做出个小提示，就是func函数返回的类型是别名，如果想在main函数中接收这个别名，同样也要用引用类型的数据接收，比如A &aa=func(a)，而不能用一个A类型的对象接收，这点大家要注意。

四、到底该用指针还是引用

既然引用可以实现指针的功能，又比指针使用方便，那是不是只用引用就可以了呢，答案是否定的，因为指针的某些功能引用是无法实现的，先说一下引用和指针的区别。

1.指针可以为空，而引用不能为空；

2.指针可以被赋值，而引用不可改变；

3.在堆中创建一块内存区域时，必须使用指针来指向这块区域，否则是无法访问的，而不能用引用来指向

五、使用引用需谨慎

引用是不能为空的，否则是得不到正确的结果，我们通过下面的程序来感受一下。

#include<iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(int i){x=i;}

int get(){return j;}

private:

int j;

};

A &func()

{

A a(100);

return a;

}

int main()

{

A&aa=func();

cout<<aa.get()<<endl;

return 0;

}

程序运行结果截图如下：

从运行结果可以看出，我们并没有得到正确的j值（100），这是为什么呢，原因是，func函数中的a是一个局部对象，在func函数运行后，a就没有了，所以func函数返回的是一个并不存在的对象的别名，因此无法正确得到j的值，解决这个问题很容易，只要将func函数的引用类型返回值改为A类型，就可以的到正确的结果，因为这样会创建一个对象a的副本。

六、寄语

我刚开始学习C++时对引用就特别头疼，但只要清晰的了解了它的工作方式，学习起来还是比较简单的，所以我以我的亲身体验写出这篇博文，以供初学者朋友参考。当然，引用的知识比较混乱而且极容易与指针混淆，需要在应用的过程中才能逐渐掌握，所以建议朋友们还是去多读多写代码。祝朋友们都能学到足够的知识，在实践中进步，成为合格的互联网人才。

由于我也是刚入门不久，所以纰漏之处在所难免，请各位多包涵，如果对本文有任何意见或建议，欢迎与我qq交流，谢谢！