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【开懂C++】引用与关键字auto

17 人参与  2023年05月02日 17:53  分类 : 《随便一记》  评论

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一.引用1.引用的概念2.引用的使用和问题3.引用与指针的比较二.关键字auto

一.引用

1.引用的概念

引用就是给一个已经存在的变量取一个别名,与变量共用一段内存空间。注意引用的类型必须和变量类型相同,来演示下引用如何使用。

#include <iostream>using namespace std;int main(){int a = 1;int& b = a;int& c = b;int& d = c;cout << &a << endl;cout << &b << endl;cout << &c << endl;cout << &d << endl;return 0;}

如上面的代码所示:我们给a取了个别名b,给b取别名c…也就是b是a的引用,c是b的引用…。其实b,c,d都代表着a,它们都共用着一块内存空间
如下图所示:
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2.引用的使用和问题

引用的注意事项:

引用必须初始化引用不能更改一个变量可以有多个引用

引用可以作为函数的参数也可以做返回值,在之前学习C语言我们常使用指针传参,也就是传址调用来改变外部变量的值。学习引用后,我们只用引用传参就会特别方便。
当返回引用时,就会引出很多问题,这里我们来解析下下面的代码:

int& Add(){int n = 0;//静态变量static int a = 0;n++;return n;}int main(){int ret=Add();cout << ret << endl;return 0;}

n在Add函数中变为1,Add返回了n的引用,我们用变量ret来接收n的引用也就是n的值,但是有个问题就是——n在出Add函数后函数栈帧如果被清理的话,函数返回引用找到的值就会是随机值。如果栈帧没有被清理,那ret侥幸是正确的1。为了避免这种情况我们可以将Add函数的n设为静态变量
为了验证,我们再看一下面的代码:

int& Add(int x){int n = x;n++;return n;}int main(){int& ret=Add(10);cout << ret << endl;Add(20);rand();cout << ret << endl;return 0;}

假设出Add函数后栈帧不破坏那打印结果就是11\n21,但是我们调用个函数,模拟函数栈帧破坏的情况,那结果是不是像我们预想的那样为随机值呢。
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总结
引用传参适合大部分的情况
将引用返回值时需要注意引用对象还是否出函数是否还存在

下面我们来看引用使用场景及其优点:
1.引用做参数-(输出型参数)
2.引用做参数-(减少拷贝提高效率) (大对象/深拷贝类对象)
3.引用做返回值-(减少拷贝提高效率) (大对象/深拷贝类对象)
4.引用做返回值-修改返回值+获取返回值

接下来再讲一下常引用、引用权限的放大、缩小、平移:

int func(){stctic int a=0;a++;return a;}int main(){//引用的权限可以平移和缩小不可以放大int a = 0;int& b = a;//平移const int& c = a;//缩小++a;++c;//放大const int a = 10;int& b = a;//只能给变量取别名double c = 3.14;int& d = c;//引用的类型需要匹配const int& e = c;//类型转换会创建临时变量 临时变量具有常量性质int& ret=func();//权限放大return 0;}

语法层面上引用不会开空间知识对变量取得一个别名,而从底层汇编指令来看的话引用是类似指针的方式使用的。

3.引用与指针的比较

引用和指针有许多不同点:

引用需要初始化,指针不要求引用不能修改,指针可以有空指针,没有空引用引用更为安全,指针可能出现野指针和越界等情况在sizeof中引用是类型的字节大小,指针是根据机器位数来判断字节个数引用在语法上定义一个变量的别名,指针储存一个变量的地址有多级指针没有多级引用指针需要根据地址解引用访问,引用是编译器自己处理的

二.关键字auto

auto可以自动识别类型,当类型过于复杂冗长时,auto使用起来非常的方便。

int main(){int a = 1;auto b = 10;auto c = 3.14;}

在同一行定义多个变量时,需要注意同一行的变量类型要一致,不然auto无法正确识别:

int main(){auto a = 1, b = 2;  auto c = 3, d = 4.0;//类型不同}

auto还不能作为函数的参数以及定义数组

auto还有个重要的应用——范围for循环
他提供了一种更简便的for遍历的方法根据冒号”:”分为两部分:第一部分是范围内用于迭代的变量,第二部分则表示迭代的范围。

int main(){int arr[] = { 0,1,2,3,4,5,6 };for (auto x : arr)cout << x << endl;}

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