引用
1 前情提要
在C语言中，我们往往会遇见复杂的指针（如数据结构之中的二级指针），理解起来比较复杂，C++对此加入了引用的概念。
指针和引用的大部分功能类似，是重叠的。
C++的引用可以在较为复杂的情况下进行一定替换，让代码变得更加简洁
但是不能完全替代指针！！！
2 概念剖析
C++中提出了一个新概念：引用
引用为对象起一个别名 ，与对象使用同一内存空间。
打个比方：孙悟空，又叫孙行者，又叫孙大圣，还叫齐天大圣。这个四个名字都指向同一个人。
我们来看一个样例：
3 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（与指针相异）
必须初始化
这样写就会报错：
E0252 引用 变量 "b" 需要初始值设定项
对于引用的不可修改性，导致它不能完全替代指针。
就比如链表中，如果将前后指针换位引用，就会导致我们成功进行。
如图的双向链表就不能将中间的链表不能成功删除。因为无法改变引用指向。
4 常引用
int main() {
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;
return 0;
}
引用变量是不可改变的左值
5 使用场景
5.1做参数
我们回想一下C语言的交换函数：
void swap(int* pa ,int* pb){
int tmp = *pa;
*pa = *pb;
*pb = tmp;
return;
}
int main(){
int a = 2 ;
int b = 8 ;
swap(&a,&b);
return 0;
}
而再C++中我们不再需要使用指针
void swap(int& a, int& b) {
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
return;
}
int main() {
int a = 2;
int b = 8;
swap(a, b);
return 0;
}
5.2 做返回值
作为一种数据类型，那一定可以作为返回值来写函数。如下：
int& Count()
{
//...
//延长生命周期，防止销毁
static int n = 0;
n++;
// ...
return n;
}
来看一段错误使用样例：
int& Add(int a, int b)
{
int c = a + b;
return c;
}
int main()
{
int& ret = Add(1, 2);
Add(3, 4);
cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
return 0;
}
来看看运行效果
为什么会出现这种情况？？？
总的来说，就是地址上储存的值被改变了。
6 传值 传引用的效率比较
以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，
函数不会直接传递实参或者将变量本身直接返回，
而是传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝，
因此用值作为参数或者返回值类型，效率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。
而对于传引用操作相当于返回一个“指针”，
来看比较：
很明显的效率差异。
7 引用与指针的差异
引用和指针区别：
语法：
- 引用是别名，不开空间，指针是地址，需要开空间存地址
- 引用必须初始化，指针可以初始化也可以不初始化(最好初始化)
- 引用不能改变指向，指针可以
- 引用相对更安全，没有空引用，但是有空指针，容易出现野指针，但是不容易出现野引用
- sizeof、++、解引用访问等方面的区别
- 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
底层：
汇编层面上，没有引用，都是指针，引用编译后也转换成指针了
