C++ 函数 Return/Input 引用类型

Question

我对参考 return/input 类型太困惑了。我想我最好通过解释我的理解来提出我的问题。

当如下所示将引用作为参数输入函数时...

void squareByReference( int & );

int main ()
{
    int z = 4;
    sequareByReferece( z );

    return 0;
}

int squareByReference( int &numberRef )
{
   numberRef *= numberRef;
}

我的理解是 'squareByReference,' &numberRef 被函数接收为 int 变量的地址，但是 'somehow' 可以像普通的 int 变量一样被识别和处理。因此，行 'numberRef *= numberRef;可以将 numberRef 视为普通 int，即使它实际上是一个地址。

我同意这个。我明白了，没问题 interpreting/coding 个程序。

然而，当涉及到参考return时，让我很困惑。

int g_test = 0;

int& getNumberReference()
{
    return g_test;
}

int main()
{
    int& n = getNumberReference();

    n = 10;
    std::cout << g_test << std::endl; // prints 10
    std::cout << getNumberReference() + 5 << std::endl; // prints 15

    return 0;
}

我的困惑是：为什么'n'定义为引用int变量？！按照我之前的逻辑，getNumberReference() return 是一个引用变量，即使它实际上是一个 int 的地址，它也应该 'somehow' 被视为等于普通的 int 变量。因此，它应该保存在int变量中而不是引用int变量！当涉及 'std::cout << getNumberReference() + 5 << std::endl;.' 行时，此逻辑工作得很好。它被 'somehow' 视为普通的 int 变量并打印 15.

能否请您纠正我的理解以解决我关于 int& 定义的问题？？？

Answer 1

当你在谈论引用时，你必须区分语法和语义。引用的语法 - 一旦它们是 initialized/bound 一个对象 - 几乎与普通变量相同。然而，它们的语义更类似于指针，并且 - 就函数参数和 return 类型而言 - 通常以完全相同的方式实现。

函数参数
将引用作为函数参数传递意味着每次访问该变量时，实际上访问的是原始对象，这与传递指针并取消引用它的方式相同。现在在一个函数中，你通常会发现按值传递或按引用传递之间没有区别，因为（在单线程代码中）你是唯一一个改变该变量内容的人，所以你是否正在处理实际对象或副本。一种情况不再适用，如果参数彼此互为别名：

void foo(int& a, int& b) {
    a=1;
    std::cout << b << std::endl;
}  
int main() {
    int p=2;
    foo (p,p); //this will print 1 instead of 2;
}

当然，它在函数外部总是很重要，因为通过引用传递，您在函数外部更改了原始对象，而对于值传递，您只更改了本地副本。

函数return值
没有什么能阻止你写作：

int n = getNumberReference();

在这种情况下 returned 引用将被视为 "normal int variable"，因此 n 最终将成为副本那个对象，你会打印 0 和 5。
但是，您正在做的是创建一个新引用并将其绑定到任何 getNumberReference() returns。如果 getNumberReference return 是一个普通的 int，您的程序将运行变成未定义的行为，因为您引用的是一个临时变量，该变量在分号之后不再存在。但是，您的代码是 returning 引用，并且 n 未绑定到 returned 引用本身，而是绑定到首先引用引用的对象（如复制指针).碰巧，该对象是一个全局对象，其生命周期超过 main 内的任何对象，因此可以在分号后安全地使用 n。结果，n 和 g_value 现在是代表内存中同一个对象的两个名称，每当您通过其中一个名称更改该对象时，您可以通过另一个名称观察到该更改。这就是为什么如果一个范围内的多个（非常量）标识符给同一个对象起别名，这通常是一种不好的做法。

综上所述，在大多数情况下，最好将引用视为指针而不是普通变量的语法糖。

C++ 函数 Return/Input 引用类型

C++ Function Return/Input Reference Type

c++

arguments

return

reference

function