c++引用詳細(xì)解說4

6、效率比較

值和引用的作為返回值類型的性能比較：

#includestruct A { int a[10000]; };A a;// 值返回A TestFunc1() { return a; } // 拷貝// 引用返回A& TestFunc2() { return a; } // 不拷貝void TestReturnByRefOrValue(){    // 以值作為函數(shù)的返回值類型            size_t begin1 = clock();    for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)            TestFunc1();    size_t end1 = clock();    // 以引用作為函數(shù)的返回值類型            size_t begin2 = clock();    for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)            TestFunc2();    size_t end2 = clock();    // 計算兩個函數(shù)運(yùn)算完成之后的時間            cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;    cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;}int main(){    TestReturnByRefOrValue();    return 0;}

由于傳值返回要拷貝，所以當(dāng)拷貝量大，次數(shù)多時，比較耗費(fèi)時間；而傳引用返回就不會，因為返回的就是別名。

對于返回函數(shù)作用域還在的情況，引用返回優(yōu)先。

引用傳參和傳值傳參效率比較 ：

#includestruct A { int a[10000]; };void TestFunc1(A a) {}void TestFunc2(A& a) {}void TestRefAndValue(){    A a;    // 以值作為函數(shù)參數(shù)    size_t begin1 = clock();    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)            TestFunc1(a);    size_t end1 = clock();    // 以引用作為函數(shù)參數(shù)    size_t begin2 = clock();    for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)            TestFunc2(a);    size_t end2 = clock();    // 分別計算兩個函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后的時間    cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;    cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;}
int main(){    TestRefAndValue();}

還是引用快，因為引用減少拷貝次數(shù)：

總結(jié)：引用的作用主要體現(xiàn)在傳參和傳返回值

• 引用傳參和傳返回值，在有些場景下可以提高性能（大對象 and 深拷貝對象 – 之后會講）。
• 引用傳參和傳返回值，在對于輸出型參數(shù)和輸出型返回值很舒服。說人話就是形參改變，實參也改變 or 返回對象（返回值改變）。

7、常引用

const 修飾的是常變量，不可修改。

a本身都不能修改，b為a的引用，那么b也不可以修改，這樣就沒意義了。a是只讀，但是引用b具有可讀可寫的權(quán)利，該情況為權(quán)限放大，所以錯誤了。

這時，只要加 const 修飾 b ，讓 b 的權(quán)限也只有只讀，使得 權(quán)限不變 ，就沒問題了：

而如果原先變量可讀可寫，但是別名用 const 修飾，也是可以的，這種情況為 權(quán)限縮小 ：

對于函數(shù)的返回值來說，也不能權(quán)限放大，例如：

int fun(){    static int n = 0;    n++;    return n;}
int main(){    int& ret = fun(); // error
    return 0;}

這樣也是不行的，因為返回方式為 傳值返回 ，返回的是臨時變量，具有 常性 ，是不可改的；而引用放大了權(quán)限，所以是錯誤的；這時加 const 修飾就沒問題：

const int& ret = c(1, 2)

那么這種情況為什么不可以？

而這樣就可以了？

因為類型轉(zhuǎn)換會產(chǎn)生臨時變量 ：

對于類型轉(zhuǎn)換來說，在轉(zhuǎn)換的過程中會產(chǎn)生一個個臨時變量，例如 double d = i，把i轉(zhuǎn)換后的值放到臨時變量中，把臨時變量給接收的值d

而臨時變量具有常性，不可修改，引用就加了寫權(quán)限，就錯了，因為 權(quán)限被放大了 。

小結(jié)：對于引用，引用后的變量所具權(quán)限可以縮小或不變，但是不能放大（指針也適用這個說法）

作用 ：在一些場景下，假設(shè) x 是一個大對象，或者是深拷貝對象，那一般都會用引用傳參，減少拷貝，如果函數(shù)中不改變 x ，盡量用 const 引用傳參。

這樣可以防止 x 被修改 ，而對于 const int& x 也可以接受權(quán)限對等或縮小的對象，甚至為常量：

結(jié)論 ：const type& 可以接收各種類型的對象（變量、常量、隱式轉(zhuǎn)換）。對于輸出型參數(shù)用引用，否則用 const type&，更加安全。

8、指針和引用區(qū)別

從語法概念上來說，引用是沒有開辟空間的，而指針是開辟了空間的，但是從底層實現(xiàn)上來說，則又不一樣：

int main(){    int a = 10;
    int& ra = a;    ra = 20;
    int* pa = &a;    *pa = 20;    return 0;}

匯編：

lea 是取地址：我們發(fā)現(xiàn)無論引用和指針，都會取地址，且這些過程和指針一樣。

其實從匯編上，引用其實是開空間的，并且實現(xiàn)方式和指針一樣，引用其實也是用指針實現(xiàn)的。

區(qū)別匯總：

• 引用概念上定義一個變量的 別名 ，指針存儲一個變量 地址。
• 引用 在定義時 必須初始化 ，指針最好初始化 ，但是不初始化也不會報錯。
• 引用在初始化時引用一個實體后 ，就不能再引用其他實體 ，而指針可以在任何時候指向任何一個同類型。
• 沒有NULL引用，但有NULL指針。
• 在sizeof中含義不同：引用結(jié)果為 引用類型的大小，但指針始終是 地址空間所占字節(jié)個數(shù) (32位平臺下占4個字節(jié))。
• 引用自加即引用的實體增加1，指針自加即指針向后偏移一個類型的大小。
• 有多級指針，但是沒有多級引用。
• 訪問實體方式不同，指針需要顯式解引用，引用編譯器自己處理。
• 引用比指針使用起來相對更安全。

以上全部是對c++引用的一個詳細(xì)解讀，希望大家受益良多哈。平時在寫代碼的時候多調(diào)試看看里面的原理，看看編譯器到底是怎么進(jìn)行運(yùn)行的，讓自己對編碼這塊更具有靈性！