摘要： C++语言中的引用概念与&和*运算是几个相关的概念。如何用简明、准确的语言讲解引用概念和相关的运算，让学习者容易理解记忆，我们一直在探讨。本文用例题和实验来验证有关概念，讲清楚这些概念的关系。

    关键词：引用；指针；&运算；*运算

    中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）28-0277-02

    本文通过返回可以被赋值的左值（变量或对象）等几个例子，对引用概念进行辨析。讲清楚变量的引用、返回引用的函数，&运算，*运算等。希望对于学习C++的人有所帮助。

    1 变量的引用

    引用是给已经存在的变量指定一个别名，相当于给一个人起外绰号。是一种使用已经定义了的变量的方法。引用不分配新的存储空间、不产生新变量。别名也是该变量空间的名字。并且这个别名不能再作为其他变量的名字或别名。

    引用方法的一般格式是：

    <类型名><&引用名> = <被引用的已经存在的变量名>；

    其中<类型名> 要与 <被引用的已经存在的变量名>的类型保持一致。&在此是起标识作用。声明引用时必须同时对其进行初始化，即上面的格式中不能少项。

    例题1（本文所有例题都在VC++2017下实验验证）

    #include

    using namespace std；

    int main（int argc， char *argv[]）

    {double p = 3.14；

    cout <<"被重新赋值前p="<< p << endl；

    double &bp; = p； //A行，声明bp为p的别名。

    //double &bp2; = p；//同一个变量，起2个别名。

    //double &bp2; = bp；//变量的别名的别名。

    bp = 3.14159；

    cout <<"被重新赋值p="<< p << endl；

    cout <<"bp="<< bp << endl；

    cout <<"&p;="<<&p; << endl；

    cout <<"&bp;="<<&bp; << endl； //B行

    //cout <<"&bp2;="<<&bp2; << endl；

    system（"pause"）；

    }

    运行结果：

    被重新赋值前p=3.14

    被重新赋值p=3.14159

    bp=3.14159

    &p;=0097F828

    &bp;=0097F828

    其中p和bp的地址值都是0097F828相等，说明引用没有分配新的存储空间。

    思考題1：如果在例题1的//A行后加double &bp2;=p； //B行后加cout<<"&bp2;="<<&bp2;<

    答：说明同一个变量可以有多个别名。

    思考题2：如果在例题1的//A行后加行改为double &bp2;=bp； 程序还能运行说明了什么？

    答：说明可以给变量p的别名bp再指定别名bp2。

    函数的引用参数就是变量的引用。如： void swap（int &a;，int &b;）{…}；int main（ ）{int x=1，y=2； swap（x， y）； …}语句swap（x， y）；可以看成swap（int &a;=x， int &b;=y）；在swap开辟的新工作区中把a和b分别作为主函数中变量x和变量y的别名。对象也可以作为函数的引用参数。

    关于引用的说明：

    （1）变量的引用名不能再做其他变量的引用名。

    （2）引用只是说明，没有定义新变量。

    （3）引用仅在说明时带有&，使用引用名不能再带&。

    （4）函数参数的引用名，可以返回多个值。

    （5）被引用的必须是左值。即可以被赋值的变量或对象。

    （6）引用与被引用变量类型必须相同。

    （7）不允许对void类型进行引用。如万用指针变量void *kk。

    （8）不能建立引用的数组。int a[10]； int &ra;[10] = a或a[10]；都是非法的。

    （9）引用不能用类型来初始化。如：int&h;=int；

    （10）没有空引用。如： int &rn;=NULL；错误。

    2 用返回引用或指针的函数实现左值

    函数返回值分为：值，引用，指针三种。c没有引用类型。返回引用做左值可以实现连续赋值运算。

    例题2：对于基本类型用返回引用的函数实现连续赋值

    #include

    using namespace std；

    int& test（）

    {

    int *b = new int（）；

    *b = 2；

    return *b；

    delete b；//此语句没有被执行，不能清理int *b = new int（）；产生的垃圾。

    }

    int main（int argc， char *argv[]）

    {

    int a；

    a = test（） += test（） += 1；

    cout <<"a="<< a << endl；

    system（"pause"）；

    }

    运行结果：

    a=5

    本例做适当修改后，可以验证返回指针也可以实现连续赋值。

    例题2用基本类型返回引用会带来一个问题，那就是语句return *b之后，无法实现清理退出被调函数int& test（）之后，语句int *b = new int（）；产生的垃圾。

    用返回基本类型引用的函数实现左值，在主调函数中一般要定义一个同类型的变量保存结果。a = test（） += test（） += 1；虽然实现了连续赋值，但不符合赋值习惯。

    变量的引用是C++中新添加的概念。在C++中返回引用的函数、返回的是左值即主动对象本身，可以进行连续赋值。

    例题3：用类返回引用的成员函数实现赋值运算。

    #include

    #include

    using namespace std；

    class String

    {

    protected：

    int Length； // 字符串的长度

    char *Strp； // 指向字符串的指针

    public：

    String（）{ Strp =NULL； Length=0； }

    String（const char *s）；

    String（const String &）；

    ～String（）

    {

    if （Strp） delete[] Strp；

    }

    void Show（）

    {

    if （Strp） cout << Strp << '＼n'；

    }

    int GetLen（） { return Length； }

    String &operator;=（String &）；

    }；

    String：：String（const char *s）

    {

    if （s）

    {

    Length = strlen（s）；

    Strp = new char[Length+1]；

    strcpy_s（Strp，strlen（s）+1， s）；

    //要注意字符串s不可太長。

    }

    else

    {

    Strp=NULL； Length=0；

    }

    }

    String：：String（const String &s;）

    {

    Length=s.Length；

    if （s.Strp）

    {

    Strp = new char[Length+1]；

    strcpy_s（Strp， strlen（s.Strp） + 1， s.Strp）；

    }

    else Strp=NULL；

    }

    String & String：：operator = （String &s;）

    {

    if （this == &s;） return *this；

    if （Strp） delete[] Strp；

    Length = s.Length；

    if （s.Strp）

    {

    Strp = new char[Length + 1]；

    strcpy_s（Strp， s.Length+1，s.Strp）；

    }

    else Strp=NULL；

    return *this；

    }

    int main（void）

    {

    String s1（"C++程序设计 "）， s2；

    String s3（"学生学习."）；

    s1.Show（）；

    s2.Show（）；

    s3.Show（）；

    s2 = s1；// 测试运算符"="

    s1.Show（）；

    s2.Show（）；

    s3.Show（）；

    String s6="C++ programming！ "；

    s1 = s2 = s6；

    s1.Show（）；

    s2.Show（）；

    s3.Show（）；

    system（"pause"）；

    return 0；

    }

    程序运行结果：

    C++程序设计

    学生学习.

    C++程序设计

    C++程序设计

    学生学习.

    C++ programming！

    C++ programming！

    学生学习.

    例题3中，返回引用的作左值使用，返回语句一定是：return *this；实际上返回的是主动对象本身。赋值号重载，实现了符合基本类型传统的连续完美赋值运算s1 = s2 = s6。

    3 引用运算符&与取地址运算符&、指针运算符*的关系

    在定义引用的语句中&是引用声明符号。使用变量时&出现在变量左侧是取地址运算符、使指针升一级。&的另一个含义是按位与运算。在指针变量的定义中*号是类型的一部分，即表明定义的是指针变量。使用指针变量时在指针变量左侧的*号把指针降一级、表示指针变量所指的变量、这叫间接访问变量。*号的另一个用法是乘法。取地址运算符&和间接访问运算符*是互逆的运算。

    4 结束语

    有关引用当然还有好多问题需要讨论，指针运算更是用法繁多，限于篇幅，不再展开讨论。

    参考文献：

    [1] https：//blog.csdn.net/cnsword/article/details/7256821.

    [2] 王玉山.一个难于理解的C++函数指针问题[J].山东工业技术，2014（20）.

    [3]http：//www.360doc.com/content/15/1025/10/26795867_508195623.shtml.

    [4] 王玉山.C++程序设计语言的实践教学建设[J].中小企业管理与科技，2017（1）.

    [5] 王珊珊，臧冽，张志航.C++程序设计教程（第3版）[M].机械工业出版社，2016.

    【通联编辑：光文玲】

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