| 标题 | C++函数返回可以被赋值的左值与&和*运算辨析 |
| 范文 | 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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