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前言：
對於初學編程語言的同學來說，對於引用可能比較陌生，幾乎用不到。但是在C++中，引用的地位就如同指針一樣，它是你深入瞭解編程語言的必經之路，也是你提升代碼質量的利器！那麼今天我們就來聊聊C++中的引用吧~
想快速入門指針的同學，可以戳戳這篇有趣的分享：面試官：指針都不會，我們不需要你這樣的人！
1. 什麼是引用
在講引用之前，我們得了解一個詞——別名，也可以說是曾用名。想想自己從小到大，有過多少別名？
我們以豬八戒爲例，它的別名就有很多個，比如：二師兄、悟淨、天蓬元帥、八戒等等。瞭解了別名之後，其實你對引用就有了一個初步的認識！
簡單來說，引用是變量的別名。變量，相信大家並不陌生，它是由變量名和變量值組成。那麼當我們需要給變量取一個別名時，就可以使用引用。
在聲明引用時，需要將其初始化爲一個變量。因此通過引用，我們也可以訪問該變量的數據。
在聲明引用之前，我們需要了解一個符號：引用運算符 & 。通過&可以按如下方式進行聲明：
聲明引用：
Type 變量名 = 變量值; //1.聲明一個變量
Type& 別名 = 變量名; //2.聲明一個引用
下面舉一個簡單的例子，來感受一下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 30;
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"a的內存地址是："<<hex<<&a<<endl;
int& b = a; //聲明一個引用 ，b可作爲s的別名
cout<<"b = "<<dec<<b<<endl;
cout<<"b的內存地址是："<<hex<<&b<<endl;
int& c = b; //聲明一個引用，c可組爲b的別名
cout<<"c = "<<dec<<c<<endl;
cout<<"c的內存地址是："<<hex<<&c<<endl;
return 0;
}
運行結果：
從上面這個例子，我們學習到了如何聲明一個引用。更重要的是可以得出兩條結論：
- 對於一個變量，可以聲明多次引用；也就是說一個變量可以有多個別名，比如b、c都是a的別名。
- 引用不佔用額外的內存空間。它的地址和原變量的地址相同，並且引用訪問的值=原變量的值。比如a、b、c都是30，並且內存地址也相同。
注：程序中dec，是輸出十進制的一種表示方法。
2. 按引用向函數傳遞參數
相信這個時候就有些同學坐不住了：什麼？變量也需要別名？有什麼用嗎？
你別說，還真的很有用！
引用能讓你訪問相應變量所在的內存地址，這使得編寫函數時引用很有用!
想想我們剛剛得出的一條結論：引用不佔用額外的內存空間。這一點非常重要，這也是引用非常實用的原因。下面我們就來好好聊一聊：
回憶一下，在之前的【C++養成計劃】深入淺出——函數（Day6）中講過，在調用函數時，首先實參會被傳給形參，然後再被函數使用。實參傳遞給形參，實質上是一個複製的過程；那麼在這個過程中，無疑要給形參分配一個新的內存空間去存儲實參傳來的值。如果實參本身佔用大量內存的話，這時複製的內存開銷也會很大。
如果能避免這些複製，那就能節省很多內存空間了。由於引用不佔用額外的內存空間，並且它能讓你訪問相應變量所在的內存地址。因此這時候按引用向函數傳遞參數就可以大顯神通了！
按引用向函數傳遞參數時，函數的聲明方式像下面這樣：
return_type func_name(type& Parameter);
由於實參是按引用傳遞的，因此實參不再是形參的拷貝，而是它的別名。下面舉一個簡單的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
void func(int& num)
{
num = num*num*num;
}
int main()
{
cout<<"請輸入一個數：";
int num = 0;
cin>>num;
func(num);
cout<<"a="<<num<<endl;
return 0;
}
運行結果：
想想，如果我們剛學函數，看到這個輸出結果，肯定會感到很驚訝。因爲我們學過：形參在進入函數時被創建，退出函數時被銷燬。而在這個例子中，num並沒有被銷燬，併成功的輸出了正確的結果。
這是因爲，實參傳遞給形參時，是以引用的方式，而不是拷貝。所以函數在執行時，是直接對num所在的內存單元進行操作。因此即使函數結束，這個操作的結果依然存在。
3. 將關鍵字const用於引用
使用關鍵字const聲明引用時，就不能通過引用修改它指向的變量的值了。
比如下面就是一個常見的錯誤：
int a = 30;
const int& b = a; //使用const聲明一個靜態引用
1.錯誤的做法：通過靜態引用去修改變量
b = 40; //錯誤
2.正確的做法：通過原變量修改
a = 40; //正確
3.允許的做法：通過靜態引用b再聲明一個靜態的引用
const int& c = b;
當按引用向函數傳遞參數時，爲了確保被調函數不能修改調用函數中的變量，可將引用聲明爲const。
下面舉一個簡單的例子：使用const引用確保被調用函數不能修改num
#include <iostream>
using namespace std;
void func(const int& num, int& result)
{
result = num*num*num;
}
int main()
{
int num = 2, output = 0;
func(num, output);
cout<<num<<"^3 = "<<output<<endl;
return 0;
}
運行結果：
假如在被調用函數func()中，意外出現num=3這樣的語句時：
void func(const int& num, int& result)
{
num = 3;
result = num*num*num;
}
程序就會編譯不通過。這是因爲num在函數聲明時確定爲const引用，所以在被調函數中，不能直接對num進行修改。這也保證了程序的安全性。
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