C++ 引用（Reference）

C++ Reference

引用实际上是指针的一个扩展，但是又不同于指针。
首先，引用必须引用一个已经存在的变量。不像指针，指针可以被声明为空指针，但引用不可以。引用本身并不是一个新的变量，它并不实际占用内存空间，也并不实际储存数据，它仅仅是一个变量的引用。

举例说明：

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;int main()
{int a = 5;int& ref = a;std::cin.get();
}

在上述代码中，ref 是变量 a 的引用。实际上，ref 相当于变量 a 的别名。如果将上述代码编译，实际上只会在内存空间中创建一个变量 a。

如果改变 ref 的值，打印 a:

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;int main()
{int a = 5;int& ref = a;ref = 2;LOG(a);std::cin.get();
}

则 a 的值也为 2.

即变量的引用仅仅相当于该变量的别名，并不会重新生成一个变量。

那么既然仅仅只是给变量起一个别名，什么情况下我们需要用到引用呢？就上述情况而言，我们直接调用变量 a 就可以了，为啥要多写几行代码来创建一个引用呢？

看下面的例子：

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;void Increment(int value)
{value++;
}int main()
{int a = 5;Increment(a);LOG(a);std::cin.get();
}

如果我们想要变量 a 调用 Increment，然后自加 1. 上述代码是无法实现这个结果的，实际输出 a 的值仍然为 5。这是因为将变量 a 传给方法 Increment，相当于复制该变量到方法里。

等同于如下效果：

void Increment(int value)
{int a = 5;value++;
}

所以并不会改变变量 a 的值。

那想要达到我们想要的结果，如何做呢？

首先，当然，指针是可以做到的。指针指向的是变量的内存空间中的地址，即变量实际存在的地方。如果我们直接把变量的地址传给 Increment 函数，那肯定是可以改变该变量的值的，如下所示：

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;void Increment(int* value)
{(*value)++;
}int main()
{int a = 5;Increment(&a);LOG(a);std::cin.get();
}

输出结果为 6.

可以看到，指针确实能得到我们想要的结果。但有没有更简单清晰一点的方法呢？

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;void Increment(int& value)
{value++;
}int main()
{int a = 5;Increment(a);LOG(a);std::cin.get();
}

运行结果为 6. 可见引用也可以实现我们的目的，并且让代码看起来更加简洁。

再看一个例子：

#include <iostream>#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;int main()
{int a = 5;int b = 8; int& ref = a;ref = b;LOG(a);LOG(b);std::cin.get();
}

输出结果为 8， 8。即变量 a 等于 b = 8。为什么会这样？因为引用只能被初始化一次，指向一个变量，并且不能够改变。同时，引用在被声明的同时一定要被初始化。当然，指针是可以先指向一个变量，然后指向另一个变量的。