一、 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。

 类型& 引用变量名(对象名) = 引用实体；

int main()
{//一个变量可以有多个引用int a = 0;int& b = a;int& c = b;//引用在定义时必须初始化//int& d;//引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体int x = 10;c = x; //x的值赋值给c，c依旧是/b对象别名return 0;
}

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

二、引用特性

1. 引用在定义时必须初始化

2. 一个变量可以有多个引用

3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体（C++不可以，要配合指针。而Java可以）

void TestRef()
{int a = 10;// int& ra; // 该条语句编译时会出错int& ra = a;int& rra = a;printf("%p %p %p\\n", &a, &ra, &rra); 
}

三、常引用

const int 常变量的权限比 int 普通变量的权限下。引用要同类型的变量，并且权限不能扩大，只能缩小或平移。

int main()
{//不可以//引用过程中，权限不能放大const int a = 0;//int& b = a;//可以，c拷贝给d，没有放大权限，因为d的改变不影响cconst int c = 0;int d = c;//不可以//引用工程中，权限可以平移或者缩小int x = 0;int& y = x;const int& z = x;++x;//++z; //z是常变量无法修改const int& m = 10;return 0;
}

四、引用的作用

1、 引用做别名 （输出型参数(即函数中形参的改变可以改变实参)）

//用引用代替指针
void Swap(int& left, int& right)
{int temp = left;left = right;right = left;
}
int main()
{int a = 10;int b = 66;Swap(a,b);printf("a = %d , b = %d",a,b);return 0;
}

2、 引用做参数  （减少拷贝调高效率）（大对象/深度拷贝类对象）

//下面我做一个小测试，大家可以尝试运行一下
typedef struct ListNode
{int val;struct ListNode* next; // c/cpp//ListNode* nect //cpp
}*PNode;void LTPushBack(PNode& phead, int x);#include<time.h>struct A { int a[100000]; };void TestFunc1(A a){}void TestFunc2(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();size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)TestFunc2(a);size_t end2 = clock();// 分别计算两个函数运行结束后的时间cout << "TestFunc1(a)-time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}int main()
{TestRefAndValue();return 0;
}

引用是传递的地址，开辟的是地址的内存。而值传递传递a开辟的是这个向量的内存，远远大于地址的内存。

3.引用做返回值    (减少拷贝提高效率)（大对象/深拷贝类对象）

int Count1()
{static int n = 0;n++;// ...return n;
}//传引用返回
int& Count2()
{static int n = 0;n++;// ...return n;
}int main()
{int ret = Count();return 0;
}

测试引用做返回值和不用引用做返回值

#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };A a;
//值返回
A TestFunc1() { return a; }
//引用返回
A& TestFunc2() { return a; }void TestReturnByRefOrValue()
{//以值作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; i++)TestFunc1();size_t end1 = clock();size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; i++)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "TestFun1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFun2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}

4.引用做返回值 修改返回值+获取返回

代码演示

struct SeqList
{int a[100];size_t size;
};
int SLGet(SeqList* ps, int pos)
{assert(pos < 100 && pos >= 0);return ps->a[pos];
}void SLModify(SeqList* ps, int pos, int x)
{assert(pos < 100 && pos>=0);ps->a[pos] = x;
}int& SLAt(SeqList& s, int pos)
{assert(pos < 100 && pos >= 0);return s.a[pos];
}
int main()
{//int& ret = Count(10);//cout << ret << endl;//printf("ssssssssssssssssssss\\n");//rand();//cout << ret << endl;SeqList s;SLModify(&s, 0, 1);cout << SLGet(&s, 0) << endl;//对第0个位的值+5int ret1 = SLGet(&s, 0);SLModify(&s, 0,ret1 + 5);SLAt(s, 0) = 1;cout << SLAt(s, 0) << endl;SLAt(s, 0) += 5;return 0;
}

五、 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;
}

在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。

int main()
{int a = 10;int& ra = a;ra = 20;int* pa = &a;*pa = 20;return 0;
}

我们来看下引用和指针的汇编代码对比：

引用和指针的不同点:

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。

2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求

3. 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

4. 没有NULL引用，但有NULL指针

5. 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)

6. 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

7. 有多级指针，但是没有多级引用

8. 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

9. 引用比指针使用起来相对更安全