C到C++的升级---C++中的引用

1>C++中的布尔类型

    C++在C语言的基本类型系统之上增加了bool，C++中的bool可取的只只有true和false；

理论上bool只占用一个字节，但如果多个bool变量定义在一起，可能会各占一个bit，这取决于编译器

的实现。

Tip: true代表真值，编译器内部用1来表示；false代表非真值，编译器内部用0来表示。

例1：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a;
    bool b = true;

    printf("b = %d, sizeof(b) = %d\n", b, sizeof(b));

    b = 3;
    a = b;

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    b = -5;
    a = b;

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    a = 10;
    b = a;

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    b = 0;

    printf("b = %d\n", b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

bool类型只有true（非0）和false（0）两个值，C++编译器在复制时将非0值转换为true，0值转换为

false。例2：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    bool b = false;

    printf("b = %d\n", b);

    b++;

    printf("b = %d\n", b);

    b = b + 1;

    printf("b = %d\n", b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

2>三目运算符的升级，例3：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 1;
    int b = 2;

    (a < b ? a : b) = 3;

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

C语言中的三目运算符返回的是常量值，不能作为左值使用；而C++中的三目运算符可能返回变量本

身，因此可以出现在程序的任何地方。但是：三目运算符可能返回值中如果有一个是常量值，则不能

作为左值使用。以此我们就会好奇C++对三目运算符做了什么呢？

3>C++中的引用

1、在C++中新增加了引用的概念，引用可以看作一个已定义变量的别名

引用的语法：Type& name = var;

例4：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    int& b = a;

    b = 5;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("&a = %08X\n", &a);
    printf("&b = %08X\n", &b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

Tip：普通引用在声明时必须用其他的变量进行初始化。

2、引用的意义

    引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针；引用相对于指针来说具有更好

的可读性和使用性。

swap函数的实现对比：

例5：

#include <stdio.h>

void swap(int& a, int& b)
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    int b = 5;

    swap(a, b);

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

Tip:引用作为函数参数声明时不进行初始化。

3、const的引用

    在C++中可以声明const引用；const Type& name = var；const引用让变量拥有只读属性。

例6：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 4;
    const int& b = a;
    int* p = (int*)&b;

    //b = 5;

    *p = 5;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

当使用常量对const引用进行初始化时，C++编译器会为变量值分配空间，并将引用名作为这段空间爱你的别名。

例7：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    const int& b = 1;
    int* p = (int*)&b;

    //b = 5;

    *p = 5;

    printf("b = %d\n", b);

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

例8：引用有自己的存储空间

#include <stdio.h>

struct TRef
{
    int& a;
    int& b;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("sizeof(TRef) = %d\n", sizeof(TRef));

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

引用在C++中的内部实现是一个常指针：Type& name <--> Type* const name

Inprotance

C++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同。

从使用的角度，引用会让人误会其只是一个别名，没有自己的存储空间。这是C++为了实用性而作出的细节隐藏。
例9：

#include <stdio.h>

struct TRef
{
    int& a;
    int& b;
    int& c;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    TRef rA = {a, b, c};

    printf("&a = %08X\n", &a);
    printf("&b = %08X\n", &b);
    printf("&c = %08X\n", &c);
    printf("&rA = %08X\n", &rA);
    printf("sizeof(TRef) = %d\n", sizeof(rA));

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

4、当函数返回值为引用时

    若返回栈变量：不能成为其它引用的初始值，不能作为左值使用。

    若返回静态变量或全局变量：可以成为其他引用的初始值，即可以作为右值使用，也可作为左值使用。

例10：

#include <stdio.h>

int& f()
{
    static int a = 0;

    return a;
}

int& g()
{
    int a = 0;

    return a;
}

int main()
{
    int a = g();
    int& b = g();

    f() = 10;

    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
    printf("f() = %d\n", f());

    printf("Press enter to continue ...");
    getchar();
    return 0;
}

C++对三目运算符做了什么

    当三目运算符的可能值都是变量时，返回的是变量引用，当三目运算符的可能返回中有常量时，

返回的是值，不能作为右值使用。

小结：bool类型是C++新增加的基础类型，起值只能是true和false；

      C++中的引用可以看作变量的别名来使用；

      C++中的引用可以使得一个变量拥有只读属性；

      C++中的常引用可以用常量初始化而得到一个只读变量；

      C++中引用的本质是一个指针常量。