C++ 语言左值引用 (lvalue reference)

C++11 中新增了右值引用 (rvalue reference)。当我们使用术语引用 (reference) 时，指的其实是左值引用 (lvalue reference)。

引用 (reference) 为对象起了另外一个名字，引用类型引用 (refers to) 另外一种类型。通过将声明符写成 &d 的形式来定义引用类型，其中 d 是声明的变量名。引用变量是一个别名，它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#include <iostream>int main()
{int ival = 2048;/* refval1 指向 ival，它是 ival 的另一个名字。 */int &refval1 = ival;/* 报错：引用必须被初始化。 */int &refval2;return 0;
}

1>d:\visual_studio_workspace\...\yongqiang.cpp(20): error C2530: 'refval2': references must be initialized

一般在初始化变量时，初始值会被拷贝到新建的对象中。定义引用时，程序把引用和它的初始值绑定 (bind) 在一起，而不是将初始值拷贝给引用。一旦初始化完成，引用将和它的初始值对象一直绑定在一起。因为无法令引用重新绑定到另外一个对象，因此引用必须初始化。引用必须在声明时将其初始化，不能先声明后赋值。

1. 引用即别名

引用并非对象，它只是为一个已经存在的对象所起的另外一个名字。定义了一个引用之后，对其进行的所有操作都是在与之绑定的对象上进行的。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#include <iostream>int main()
{int ival = 2048;/* refval1 指向 ival，它是 ival 的另一个名字。 */int &refval1 = ival;/* 把 2 赋给了 refval1 指向的对象，即是赋给了 ival。 */refval1 = 2;/* 与 yq = ival 执行结果一样。 */int yq = refval1;return 0;
}

为引用赋值，实际上是把值赋给了与引用绑定的对象。获取引用的值，实际上是获取了与引用绑定的对象的值。以引用作为初始值，实际上是以与引用绑定的对象作为初始值。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#include <iostream>int main()
{int ival = 2048;/* refval1 指向 ival，它是 ival 的另一个名字。 */int &refval1 = ival;/* 把 2 赋给了 refval1 指向的对象，即是赋给了 ival。 */refval1 = 2;/* 与 yq = ival 执行结果一样，yq 被初始化为 ival 的值。 */int yq = refval1;/* refval2 绑定到了那个与 refval1 绑定的对象上，这里就是绑定到 ival。 */int &refval2 = refval1;return 0;
}

因为引用本身不是一个对象，所以不能定义引用的引用。变量名称是变量附属在内存位置中的标签，引用是变量附属在内存位置中的第二个标签。可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。

2. 引用的定义

允许在一条语句中定义多个引用，其中每个引用标识符都必须以符号 & 开头。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#include <iostream>int main()
{/* i1 和 i2 都是 int。 */int i1 = 1024, i2 = 2048;/* ref1 是一个引用，与 i1 绑定，ref2 是 int。 */int &ref1 = i1, ref2 = i2;/* i3 是 int，ref3 是一个引用，与 i3 绑定。 */int i3 = 4096, &ref3 = i3;/* ref4 和 ref5 都是引用。 */int &ref4 = i3, &ref5 = i2;return 0;
}

引用只能绑定在对象上，而不能与字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#include <iostream>int main()
{/* 错误：引用类型的初始值必须是一个对象。 */int &refval1 = 10;double dval = 3.1415926;/* 错误：此处引用类型的初始值必须是 int 对象。 */int &refval2 = dval;return 0;
}

1>d:\visual_studio_workspace\...\yongqiang.cpp(14): error C2440: 'initializing': cannot convert from 'int' to 'int &'
1>d:\visual_studio_workspace\...\yongqiang.cpp(19): error C2440: 'initializing': cannot convert from 'double' to 'int &'

不存在空引用，引用必须连接到一块合法的内存。一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。引用必须在创建时被初始化，指针可以在任何时间被初始化。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif#include <iostream>int main()
{double d;double &refd = d;d = 12.34;std::cout << "Value of d : " << d << std::endl;std::cout << "Value of d reference : " << refd << std::endl;std::cout << "Address of d : " << &d << std::endl;std::cout << "Address of d reference : " << &refd << std::endl;double yq = 67.89;double cyq = yq;yq = 99.99;std::cout << "Value of yq : " << yq << std::endl;std::cout << "Value of cyq : " << cyq << std::endl;std::cout << "Address of yq : " << &yq << std::endl;std::cout << "Address of cyq : " << &cyq << std::endl;return 0;
}

Value of d : 12.34
Value of d reference : 12.34
Address of d : 00CFF7EC
Address of d reference : 00CFF7EC
Value of yq : 99.99
Value of cyq : 67.89
Address of yq : 00CFF7D0
Address of cyq : 00CFF7C0
请按任意键继续. . .

3. yongqiang

 double d = 12.34;double &refd = d;

引用可理解为 const 指针，必须在创建时进行初始化，一旦引用和某个变量关联起来，该引用就会一直指向该变量。

 double d = 12.34;double * const refd= &d;

数组的引用要表明数组的大小。

//============================================================================
// Name        : Yongqiang Cheng
// Author      : Yongqiang Cheng
// Version     : Version 1.0.0
// Copyright   : Copyright (c) 2020 Yongqiang Cheng
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
//============================================================================#ifndef _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif#include <iostream>int main()
{int ai[] = { 1,2,3,4 };int(&ref)[4] = ai;std::cout << ref << std::endl;std::cout << ref[0] << std::endl;std::cout << ref[1] << std::endl;std::cout << ref[2] << std::endl;std::cout << ref[3] << std::endl;return 0;
}

00D3FC5C
1
2
3
4
请按任意键继续. . .

References

(美) Stanley B. Lippman, (美) Josée Lajoie, (美) Barbara E. Moo 著, 王刚, 杨巨峰译. C++ Primer 中文版[M]. 第 5 版. 电子工业出版社, 2013.
https://www.informit.com/store/c-plus-plus-primer-9780321714114
https://www.runoob.com/