C++入门基础—— 引用变量

article/2025/9/14 21:08:48

什么是引用：

引用的例子

引用的特性：

常量引用与非常量引用

使用场景

引用与指针的区别

什么是引用：

引用的概念

引用实际上就是取别名，提起这个名字就会让人知道是谁，谈起“鸡哥”就知道是坤坤，那么我们所说的引用变量，不是新定义了一个变量，而是给一个已经定义的变量取别名，编译器不会为引用变量开辟空间，它和被引用的实体共用一个空间，，

现有变量a,b是a的引用，a与共用一个空间，那么对a进行操作就相当于也会对b进行操作反之亦然

引用的例子

类型& 引用变量名 = 引用实体；
在这里&不是取地址符，而是类型标识符的部分,在这个测试代码中b是a的引用，根据上面的概念它们的值和地址应该是相同的，我们可以看一下结果：


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

运行结果：

结果确实和概念所说的一样，但是这其中还有我们所需要在了解的，a和b的地址相同，我们知道在a变量定义的时候会为它随机分配内存，但是引用变量b不同编译器不会为它分配内存，即引用变量b是根据自己即将引用的变量的地址分配的，所以在引用变量b定义时，必须初始化，而不能先声明，在赋值。也就是定义时就指向另一个已经定义了的变量，否则，引用变量将无法得知自己的地址，所以 int& b；这是错误的

注意：引用变量必须和引用的实体是同种类型

引用的特性：

1. 引用在定义时必须初始化

在上面我们已经提到了，引用在定义是必须初始化，我们来测试一下

2. 一个变量可以有多个引用

就像一个人可以有多个别名，变量也可以有多个引用

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

运行结果：

与上面的没有区别，它们的值和地址都是相同，

3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

引用变量在引用某个变量后，在它的生命周期内，就不会成为其它变量的引用

举个栗子：定义变量a ，b是a的引用,定义变量c尝试是否可以使b引用a，（引用的特征：共用一块空间那么我们看它们的地址，判断是否成功引用）

int main()
{int a = 10;int& ra = a;	int c = 100;cout<<a<<" "<<ra<<" "<<c<<endl;ra  = c;cout<<a<<" "<<ra<<" "<<c<<endl;cout<<&a<<" "<<&ra<<" "<<&c<<endl;system("pause");return 0;
}

运行结果：

结果是b并没有成为c的引用，ra = c;不会成功，只会实现赋值的效果

常量引用与非常量引用

我们上面说谈的都是非常量引用，非常量引用要求被引用的实体必须有左值（个人理解的左值：地址值），若引用的实体没有左值编译器会报错，

常量引用 ：常量引用也就是 const 类型& 引用变量名 = 引用实体 这里的引用实体常是常规常量、表达式,左右两侧的类型不同

int main()
{//int& a = 10;  编译报错 10 是常量const int& ra = 10;const int b = 10;//int& rb = b;  编译报错 b是一个常量const int& rb = b; int aa = 10;int bb = 20;int cc = aa + bb;//int& rcc = aa+bb;//编译报错 非常量引用的初始值必须为左值const int& rcc = aa + bb;system("pause");return 0;
}

常量引用创建临时变量

由于类型不同，所以只能使用常量引用来引用a，但是这和非常量引用不同，ra和a不共用一个空间，编译器会创建一个于ra类型相同的临时的无名变量并初始化并将a赋值给它，，然乎ra就是这个无名变量的引用

int main()
{double  a = 13.4;const int& ra = a;cout<<a<<" "<<ra<<endl;// a = 13.4 ra = 13a = 20.6;cout<<a<<" "<<ra<<endl; //a = 20.6 ra = 13cout<<&a<<" "<<&ra<<endl; system("pause");return 0;
}

使用场景

做参数

C语言中给函数传参有两种方法：传值和传地址，在C++中有了第三种方法：传引用

void Swap(int& left, int& right){   int temp = left;   left = right;   right = temp; 
}

做返回值

int& add(int a, int b)
{int c = a+ b;return c;//return a + b// 编译报错  a+b不是左值 （表达式 常量 没有左值）
}
int& Count()
{static int n = 0;n++;return n;
}
int main()
{int& ret = add(1,2);//不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，//因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。int& r = Count();cout<<r<<endl;cout<<r<<endl;cout<<r<<endl;system("pause");return 0;//如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，//如果已 经还给系统了，则必须使用传值返回。}

以引用返回函数值，定义函数时需要在函数名前加 &

不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。

如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还未还给系统，则可以使用引用返回，
如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。