一、前言

作为一名 ikun，我最喜欢的明星就是坤坤，但是坤坤又不只叫坤坤，因为他的成名之作《鸡你太美》，ikun 们就经常亲切的叫他鸡哥。

这个过程中，鸡哥就是我们 ikun 给偶像坤坤起的外号。而C++中也有这一功能可以给自己喜欢的变量起外号。下面让我们和坤坤一起，学习C++的引用！

二、引用

1、引用的概念

引用同样是 C++ 相对于C语言的又一个扩充。引用可以看做是数据的一个别名，通过这个别名和原来的名字都能够找到这份数据。引用不是新定义一个变量，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。

直接看概念可能有点抽象，我们想一下偶像坤坤被起外号的过程，就能理解了。坤坤又被粉丝们戏称为鸡哥，这里鸡哥就是偶像坤坤的别名，代表的都是坤坤这个人。世界不会因为粉丝们给坤坤起了个别名叫鸡哥，就凭空创造出一个人叫鸡哥。

2、引用的声明

声明方法如下：

类型 & 引用变量名(对象名) = 引用实体；

注意：这里的&符号并不是 C 语言中的取地址的意思，在 C++中&又有引用的意思。

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的。

下面举个例子：

void ikun(){  string kunkun = "我是坤坤";  string& jige = kunkun; //给kunkun取个外号叫jige  printf("kunkun的地址：%p\n", &kunkun);  cout << "kunkun的打印:" << kunkun << endl;  printf("jige的地址：%p\n", &jige);  cout << "jige的打印:" << jige << endl;
}int main(){  ikun();  return 0;}

3、引用的特性

Ⅰ、 引用在定义时必须初始化

下面本 ikun 以身试法，写一段没有初始化的引用：

void ikun(){  string kunkun = "我是坤坤";  string& jige;  cout << "kunkun的打印:" << kunkun << endl;  cout << "jige的打印:" << jige << endl;}

Ⅱ、 一个变量可以有多个引用

这个理解起来很简单。就像我的偶像坤坤。他在经典歌曲《鸡你太美》中被 ikun 们称为鸡哥，但是后来，有一拨人喜欢上了他在这个节目中的篮球表演，于是，有人又以蓝球哥称呼他。还有一批人，喜欢上了他的中分发型，于是另外一批人，以中分哥称呼他。

这里的鸡哥、中分哥、篮球哥都是坤坤的外号或者说是坤坤的别名。

C++里面的引用也是一样，你可以给你喜欢的变量取很多的别名。

下面我举个例子：

void ikun(){  string kunkun = "我是坤坤";  string& jige = kunkun;  string& zhongfen = kunkun;  string& lanqiu = kunkun;  printf("kunkun的地址  ：%p\n", &kunkun);  printf("jige的地址    ：%p\n", &jige);  printf("zhongfen的地址：%p\n", &zhongfen);  printf("lanqiu的地址  ：%p\n", &lanqiu);}int main(){  ikun();  return 0;}

Ⅲ、引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

这句话的意思是，我们给一个变量去了外号后，以后这个外号只属于这个变量了，其他变量不能使用这个外号。

就像在我们 ikun 的眼中，鸡哥就是坤坤的外号，其他人不允许使用鸡哥这个外号！

我们下面看这段代码，有个叫做丽丽的变量，也想和坤坤一样取个外号叫做鸡哥。这当然不会被我们 ikun 允许，运行一下，看编译器如何暴打丽丽！

void ikun(){  string kunkun = "我是坤坤";  string lili = "我是丽丽";  string& jige = kunkun;  string& jige = lili;  cout << jige << endl;}int main(){  ikun();  return 0;}

4、常引用

如果在声明引用时用const修饰，被声明的引用就是常引用。非 const 的引用只能绑定到普通的对象，而不能绑定到常对象；常引用可以绑定到常对象。一个常引用绑定的无论是普通的对象还是常对象，通过该引用访问的对象只能当做常对象对待，该对象拥有常对象的性质。

错误方式：

void ikun(){  const int is_ikun = 1;  int& good = is_ikun;}

正确方式：

void ikun(){  const int is_ikun = 1;  const int& good = is_ikun;}

三、使用场景

1、做参数

在定义或声明函数时，我们可以将函数的形参指定为引用的形式，这样在调用函数时就会将实参和形参绑定在一起，让它们都指代同一份数据。如此一来，如果在函数体中修改了形参的数据，那么实参的数据也会被修改，从而拥有“在函数内部影响函数外部数据”的效果。

其实很好理解，我们给坤坤起的外号叫鸡哥，现在我说，让鸡哥去打篮球。去的人自然就是坤坤，看似是让鸡哥去做，其实结果就是坤坤，对鸡哥的改变就是对坤坤的改变。

像下面这一，利用引用也可以完成“在函数内部影响函数外部数据”的效果。

void Swap(int& left, int& right){   int temp = left;   left = right;   right = temp;}

2、做返回值

如下，一个做返回值的小例子：

int &ADD (int r) {    r += 10;    return r;}

值得注意的是，引用做返回值看似很简单，但是里面有个小坑！！那就是在将引用作为函数返回值时应该注意一个小问题，就是不能返回局部数据（例如局部变量、局部对象、局部数组等）的引用，因为当函数调用完成后局部数据就会被销毁，有可能在下次使用时数据就不存在了。所以，如果函数返回时，出了函数作用域，如果返回对象还在(还没还给系统)，则可以使用引用返回，如果已经还给系统了，则必须使用传值返回。

此时，一位悲催的程序员再次以身试法，帮助ikun避坑：

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;}

四、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。但是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。分析下面的代码：

//引用int main(){int a = 10;int& ra = a;cout<<"&a = "<<&a<<endl;cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;return 0;}

//指针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

五、总结