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谈谈 C++ 的引用

(tide http://tide999.myrice.com/)

    引用（reference）是c++的初学者比较容易迷惑的概念。下面我们比较详细地讨论
引用。


一、引用的概念
    
     引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代
替了*。
    例如： Point pt1(10,10);
    Point &pt2=pt1; 定义了pt2为pt1的引用。通过这样的定义，pt1和pt2表示同一对
象。
    需要特别强调的是引用并不产生对象的副本，仅仅是对象的同义词。因此，当下面
的语句执行后：
    pt1.offset（2，2）；
    pt1和pt2都具有（12，12）的值。
    引用必须在定义时马上被初始化，因为它必须是某个东西的同义词。你不能先定义
一个引用后才初始化它。例如下面语句是非法的：
    Point &pt3；
    pt3=pt1；
    那么既然引用只是某个东西的同义词，它有什么用途呢？
    下面讨论引用的两个主要用途：作为函数参数以及从函数中返回左值。


二、引用参数

1、传递可变参数
    传统的c中，函数在调用时参数是通过值来传递的，这就是说函数的参数不具备返回
值的能力。所以在传统的c中，如果需要函数的参数具有返回值的能力，往往是通过指针
来实现的。比如，实现两整数变量值交换的c程序如下：
void swapint(int *a,int *b)
{
    int temp;
    temp=*a;
    a=*b;
    *b=temp;
}
使用引用机制后，以上程序的c++版本为：
void swapint(int &a,int &b)
{
    int temp;
    temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
    调用该函数的c++方法为：swapint（x,y); c++自动把x,y的地址作为参数传递给
swapint函数。

2、给函数传递大型对象
    当大型对象被传递给函数时，使用引用参数可使参数传递效率得到提高，因为引用
并不产生对象的副本，也就是参数传递时，对象无须复制。下面的例子定义了一个有限
整数集合的类：

const maxCard=100;

Class Set
{
    int elems[maxCard]; // 集和中的元素，maxCard 表示集合中元素个数的最大值。
    int card; // 集合中元素的个数。
    public:
    Set () {card=0;} //构造函数
    friend Set operator * (Set ,Set ) ; //重载运算符号*，用于计算集合的交集 
                                        //用对象作为传值参数
// friend Set operator * (Set & ,Set & ) 重载运算符号*，用于计算集合的交集 用
//对象的引用作为传值参数
...
}

先考虑集合交集的实现

Set operator *( Set Set1,Set Set2)
{
    Set res;
    for(int i=0;i<Set1.card;++i)
    for(int j=0;j>Set2.card;++j)
    if(Set1.elems[i]==Set2.elems[j])
    {
        res.elems[res.card++]=Set1.elems[i];
        break;
    }
return res;
}
    由于重载运算符不能对指针单独操作，我们必须把运算数声明为 Set 类型而不是 
Set * 。每次使用*做交集运算时，整个集合都被复制，这样效率很低。我们可以用引用
来避免这种情况。

Set operator *( Set &Set1,Set &Set2)
{ Set res;
    for(int i=0;i<Set1.card;++i)
    for(int j=0;j>Set2.card;++j)
    if(Set1.elems[i]==Set2.elems[j])
    {
        res.elems[res.card++]=Set1.elems[i];
        break;
    }
    return res;
}


三、引用返回值

如果一个函数返回了引用，那么该函数的调用也可以被赋值。这里有一函数，它拥有两
个引用参数并返回一个双精度数的引用：

double &max(double &d1,double &d2)
{
    return d1>d2?d1:d2;
}
    由于max()函数返回一个对双精度数的引用，那么我们就可以用max() 来对其中较大
的双精度数加1：
    max(x,y)+=1.0;