一、引用作为函数参数

  作为函数参数时引用有两种原因:

  1、在函数内部会对此参数进行修改

  2、提高函数调用和运行效率

  关于第一点,都知道C++里提到函数会提到形参和实参。如果函数的参数实质是形参,不过这个形参的作用域只是在函数体内部,也是说实参和形参是两个不同的东西,要想形参代替实参,肯定有一个值的传递。函数调用时,值的传递机制是通过“形参=实参”来对形参赋值达到传值目的,产生了一个实参的副本。即使函数内部有对参数的修改,也只是针对形参,也是那个副本,实参不会有任何更改。函数一旦结束,形参生命也宣告终结,做出的修改一样没对任何变量产生影响。

  例如:

void swap(int p1, int p2) //对两个变量进行交换处理。此处函数的形参为p1, p2,没有引用
{
    int p;
    p = p1;
    p1 = p2;
    p2 = p;
 }
void main( )
{
    int a,b;
    cin >> a >> b; //输入a,b两变量的值
    swap(a,b); //直接以变量a和b作为实参调用swap函数
    cout << a << ' ' << b; //输出结果

  你会发现输出的a和b还是你输入的值,没有交换。

  如果我们改为:

void swap(int &p1, int &p2) //对两个变量进行交换处理。此处函数的形参为p1, p2都是引用
{
    int p;
    p = p1;
    p1 = p2;
    p2 = p;
}

  再次执行,会发现值交换了。

  原理在于采用&p1和&p2时,p1和p2是实参的别名而已,像一个指针指向实参。改变p1和p2是改变实参的值。

  关于第二点,可以结合第一点分析,p1和p2是实参的引用,不用经过值的传递机制,已经有了实参值的信息。所以没有了传值和生成副本的时间和空间消耗。当程序对效率要求比较高时,这是非常必要的.

  二、引用作为函数返回值

  说明:

  (1)以引用返回函数值,定义函数时需要在函数名前加&

  (2)用引用返回一个函数值的大好处是,在内存中不产生被返回值的副本。

  例如:

#include <iostream.h>
float temp; //定义全局变量temp
float fn1(float r); //声明函数fn1
float &fn2(float r); //声明函数fn2
float fn1(float r) //定义函数fn1,它以返回值的方法返回函数值
{
 temp=(float)(r*r*3.14);
 return temp;
}
float &fn2(float r) //定义函数fn2,它以引用方式返回函数值
{
 temp=(float)(r*r*3.14);
 return temp;
}
void main() //主函数
{
 float a=fn1(10.0); //第1种情况,系统生成要返回值的副本(即临时变量)
 float &b=fn1(10.0); //第2种情况,可能会出错(不同 C++系统有不同规定)
 //不能从被调函数中返回一个临时变量或局部变量的引用
 float c=fn2(10.0); //第3种情况,系统不生成返回值的副本
 //可以从被调函数中返回一个全局变量的引用
 float &d=fn2(10.0); //第4种情况,系统不生成返回值的副本
 //可以从被调函数中返回一个全局变量的引用
 cout<<a<<c<<d;
}

  引用作为返回值,必须遵守以下规则:

  (1)不能返回局部变量的引用。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁,因此被返回的引用成为了"无所指"的引用,程序会进入未知状态。

  (2)不能返回函数内部new分配的内存的引用。虽然不存在局部变量的被动销毁问题,可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用),又面临其它尴尬局面。例如,被函数返回的引用只是作为一 个临时变量出现,而没有被赋予一个实际的变量,那么这个引用所指向的空间(由new分配)无法释放,造成memory leak。

  (3)可以返回类成员的引用,但好是const。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则(business rule)相关联的时候,其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关,因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常 量引用(或指针),那么对该属性的单纯赋值会破坏业务规则的完整性。

  这里推荐几本书,有兴趣的朋友去看看里面关于引用的说明和注意事项:

  《Effective C++》

  《Thinking in C++》