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每日一搏 | C++ 中引用和匿名对象的理解和本质剖析

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 来想大家一一描述。

引用时什么?

         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  

int main() {  int a = 1;  //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  int& b = a; }

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             

struct teacher {  int age;  //4个字节  teacher& m_techer;  };  struct student {  int age;               //4个字节  short& weight; };  int main() {  cout<<"sizeof(teacher):"<<sizeof(teacher)<<endl; /*输出sizeof(teacher):8-->说明m_techer的                                                      引用占4个字节*/  cout<<"sizeof(student):"<<sizeof(student)<<endl; /*输出sizeof(student):8-->说明weight的引                                                      用占4个字节*/  system("pause");  return 0; }

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、 引用其实是个常量指针  ,证明如下

int main() {  int a =10;  int m = 22;   int& b = a;  &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                      (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)                  编译错误 “=”: 左操作数必须为左值-->引用是个常量指针,不能修改                    其指针的指向。*/    system("pause");  return 0; }

         说明:引用是个常指针。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

     每日一搏 | C++ 中引用和匿名对象的理解和本质剖析

说明:1、声明引用时,C语言将引用声明的是常指针。(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!!!)

class Cat { public:  Cat()  {   cout<<"Cat类 无参构造函数"<<endl;  }   Cat(Cat& obj)  {   cout<<"Cat类 拷贝构造函数"<<endl;  }   ~Cat()  {   cout<<"Cat类 析构函数 "<<endl;  }  };  void playStage() //一个舞台,展示对象的生命周期 {  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,                          因为外部没有接此匿名对象的变量,此匿名又被析构了*/  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                          成了cc这个实例对象,此匿名对象没有被析构。*/  cout<<"cc 对象好没有被析构"<<endl;     }  int main() {  playStage();  system("pause");  return 0; }

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。

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