C++中引用和匿名对象的理解和本质剖析

电玩女神 2022-01-29 04:25 235阅读 0赞

大家对C++的引用应该都不陌生吧，抱着既要知其然，也要知其所以然的态度。下面将按照是什么？怎么用？为什么需要？本质剖析的流程来向大家一一描述。

**引用是什么？**

引用其实就是给变量起的一个别名，使用这个别名跟使用变量名没有区别。

**那什么又是变量名呢？**

变量名实质上是一段连续存储空间的别名，是一个标号(门牌号)，编译器通过变量来申请并命名内存空间，[程序员][Link 1]可以通过变量的名字可以使用存储空间。

也可以这样理解，变量名是逻辑概念，变量是物理层面，变量含数据类型和数据值，数据类型决定内存的分配，编译器将变量名和变量对应的内存联系起来，使程序员可以通过变量名来操作内存。

**引用怎么用？**

语法：Type& name = var;

规则：1、普通引用在声明时必须用其它的变量进行初始化

2、引用作为函数参数声明时不进行初始化（后面将通过引用本质来解释原因）

**为什么需要引用？**

1）引用作为其它变量的别名而存在，因此在一些场合可以代替指针

2）引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性

引用为java等高级的语言程序员提供了很大便利，其不需要了解C++中的指针，只需要按照以前的习惯来使用就可以。

引用的本质剖析（很重要！！）

1、**引用其实是个常量**，证明如下

1.  int main()
2.  \{
3.  int a = 1;
4.  //int& b; C++编译器提示：错误“b”，必须初始化引用-->说明引用是个常量
5.  int& b = a;
6.  \}

说明： 必须初始化引用–>说明引用是个常量

2、**引用其实也是个指针**，证明如下

1.  struct teacher
2.  \{
3.  int age; //4个字节
4.  teacher& m\_techer;
5.  \};
6.  
7.  struct student
8.  \{
9.  int age; //4个字节
10. short& weight;
11. \};
12. 
13. int main()
14. \{
15. cout说明m\_techer的
16. 引用占4个字节\*/
17. cout说明weight的引
18. 用占4个字节\*/
19. system("pause");
20. return 0;
21. \}

说明：从上面teacher&和short&的两个引用中占用的4个字节（32位系统），可以推断出引用其实是个指针。

根据1、2的结论可以推断出引用其实是个指针常量或者是常量指针，下面进一步证明。

3、**引用其实是个指针常量** ，证明如下

1.  int main()
2.  \{
3.  int a =10;
4.  int m = 22;
5.  
6.  int& b = a;
7.  &b = &m; /\*疑问： b是引用，引用是个指针，指针赋值为什么还要在取地址符&b
8.   （因为编译器在我们使用引用时，自动给引用披上了间接引用的外衣即：\*b）
9.   编译错误 “=”: 左操作数必须为左值-->引用是个指针常量，不能修改
10.  其指针的指向。\*/
11. 
12. system("pause");
13. return 0;
14. \}

说明：引用是个指针常量。下面会说出C++编译器是怎么在C语言的基础上加入引用机制的。

4、**C++编译器在C语言的基础上加入引用机制**

[![wKiom1cNuIvhjXZ9AAAeS6s3nGQ654.png-wh_651x-s_889259931.png][]][wKiom1cNuIvhjXZ9AAAeS6s3nGQ654.png-wh_651x-s_889259931.png]

**说明：**

1、声明引用时，C语言将引用声明的是指针常量。（为啥要初始化引用原因）

2、引用使用，C语言隐藏了对常指针自动间接引用，让我们完全不用了解指针

3、初始化引用时，C语言隐藏了对变量的取地址符&操作，让我们感觉是在直接给变量起别名

应用的剖析到此就结束了，下面我们来说说匿名对象吧。

**什么是匿名对象**

匿名对象可以理解为是一个临时对象，一般系统自动生成的，如你的函数返回一个对象，这个对象在返回时会生成一个临时对象。

匿名对象的生命周期（很重要！！！）

1.  class Cat
2.  \{
3.  public:
4.  Cat()
5.  \{
6.  cout<<"Cat类 无参构造函数"<<endl;
7.  \}
8.  
9.  Cat(Cat& obj)
10. \{
11. cout<<"Cat类 拷贝构造函数"<<endl;
12. \}
13. 
14. ~Cat()
15. \{
16. cout<<"Cat类 析构函数 "<<endl;
17. \}
18. 
19. \};
20. 
21. void playStage() //一个舞台，展示对象的生命周期
22. \{
23. Cat(); /\*在执行此代码时，利用无参构造函数生成了一个匿名Cat类对象；执行完此行代码，
24.  因为外部没有接此匿名对象的变量，此匿名又被析构了\*/
25. Cat cc = Cat(); /\*在执行此代码时，利用无参构造函数生成了一个匿名Cat类对象；然后将此匿名变
26.  成了cc这个实例对象，此匿名对象没有被析构。\*/
27. cout<<"cc 对象好没有被析构"<<endl;
28. \}
29. 
30. int main()
31. \{
32. playStage();
33. system("pause");
34. return 0;
35. \}

**输出：**

Cat类 无参构造函数  
Cat类 析构函数  
Cat类 无参构造函数  
cc 对象好没有被析构  
Cat类 析构函数

**说明：**

1、在执行playStage( )函数中的Cat( )时，生成了一个匿名对象，执行完Cat( )代码后，此匿名对象就此消失。这就是匿名对象的生命周期。

2、在执行playStage( )函数中Cat cc = Cat();时，首先生成了一个匿名对象，因为外部有cc对象在等待被实例化，然后将此匿名对象变为了cc对象，其生命周期就变成了cc对象的生命周期。

**总结：**

如果生成的匿名对象在外部有对象等待被其实例化，此匿名对象的生命周期就变成了外部对象的生命周期；如果生成的匿名对象在外面没有对象等待被其实例化，此匿名对象将会生成之后，立马被析构。

最后希望能对大家有帮助，沙米才疏学浅，有什么错误请留言指正，谢谢大家。

来源：51CTO

[Link 1]: http://www.codeceo.com/
[wKiom1cNuIvhjXZ9AAAeS6s3nGQ654.png-wh_651x-s_889259931.png]: /images/20220129/22b00b9e4e8f486295c4271712ed52fd.png