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====== 引用 ======

=====  引用的基本使用 =====

**作用**：给变量起别名

**语法**：<code cpp>数据类型 &别名 = 原名</code>

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	int a = 10;
	// 创建引用，b是a的别名
	int &b = a;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	b = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

===== 引用注意事项 =====

  * 引用**必须初始化**。
  * 引用在初始化后，**不可以改变**（不能再引用其他变量）。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	
	// int &c; // 错误，引用必须初始化
	int &c = a; // 一旦初始化后，就不可以更改
	
	c = b; // 这是赋值操作，不是更改引用，而是把b的值赋给c（也就是赋给a）

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

===== 引用做函数参数 =====

**作用**：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参。

**优点**：可以简化指针修改实参。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 1. 值传递
void mySwap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

// 2. 地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

// 3. 引用传递
void mySwap03(int& a, int& b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	// 值传递，形参不会修饰实参
	mySwap01(a, b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	// 地址传递，形参会修饰实参
	mySwap02(&a, &b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	// 引用传递，形参会修饰实参
	mySwap03(a, b);
	cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

> **总结**：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单。

===== 引用做函数返回值 =====

**作用**：引用是可以作为函数的返回值存在的。

**注意**：**不要返回局部变量引用**。

**用法**：函数调用作为左值。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 返回局部变量引用
int& test01() {
	int a = 10; // 局部变量
	return a;
}

// 返回静态变量引用
int& test02() {
	static int a = 20;
	return a;
}

int main() {

	// 不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第一次结果正确是因为编译器做了保留
	cout << "ref = " << ref << endl; // 第二次结果错误，因为局部变量a的内存已经被释放

	// 如果函数做左值，那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000; // 函数调用作为左值，相当于给静态变量a赋值为1000

	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

===== 引用的本质 =====

**本质**：引用的本质在C++内部实现是一个**指针常量**。

**讲解示例：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
	ref = 100; // ref是引用，转换为 *ref = 100
}

int main(){
	int a = 10;

	// 自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a; 
	ref = 20; // 内部发现ref是引用，自动帮我们转换为： *ref = 20;

	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;

	func(a);
	return 0;
}
</code>

> **结论**：C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了。

===== 常量引用 =====

**作用**：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作。

在函数形参列表中，可以加 `const` 修饰形参，防止形参改变实参。

**示例代码：**

<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
	// v += 10; // 报错，加入const后不可以修改变量
	cout << v << endl;
}

int main() {

	// int& ref = 10;  // 引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误
	// 加入const就可以，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp;
	const int& ref = 10;

	// ref = 100;  // 加入const后不可以修改变量
	cout << ref << endl;

	// 函数中利用常量引用防止误操作修改实参
	int a = 10;
	showValue(a);

	system("pause");

	return 0;
}
</code>
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