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前言：
对于初学编程语言的同学来说，对于引用可能比较陌生，几乎用不到。但是在C++中，引用的地位就如同指针一样，它是你深入了解编程语言的必经之路，也是你提升代码质量的利器！那么今天我们就来聊聊C++中的引用吧~
想快速入门指针的同学，可以戳戳这篇有趣的分享：面试官：指针都不会，我们不需要你这样的人！
1. 什么是引用
在讲引用之前，我们得了解一个词——别名，也可以说是曾用名。想想自己从小到大，有过多少别名？
我们以猪八戒为例，它的别名就有很多个，比如：二师兄、悟净、天蓬元帅、八戒等等。了解了别名之后，其实你对引用就有了一个初步的认识！
简单来说，引用是变量的别名。变量，相信大家并不陌生，它是由变量名和变量值组成。那么当我们需要给变量取一个别名时，就可以使用引用。
在声明引用时，需要将其初始化为一个变量。因此通过引用，我们也可以访问该变量的数据。
在声明引用之前，我们需要了解一个符号：引用运算符 & 。通过&可以按如下方式进行声明：
声明引用：
Type 变量名 = 变量值; //1.声明一个变量
Type& 别名 = 变量名; //2.声明一个引用
下面举一个简单的例子，来感受一下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 30;
cout<<"a = "<<a<<endl;
cout<<"a的内存地址是："<<hex<<&a<<endl;
int& b = a; //声明一个引用 ，b可作为s的别名
cout<<"b = "<<dec<<b<<endl;
cout<<"b的内存地址是："<<hex<<&b<<endl;
int& c = b; //声明一个引用，c可组为b的别名
cout<<"c = "<<dec<<c<<endl;
cout<<"c的内存地址是："<<hex<<&c<<endl;
return 0;
}
运行结果：
从上面这个例子，我们学习到了如何声明一个引用。更重要的是可以得出两条结论：
- 对于一个变量，可以声明多次引用；也就是说一个变量可以有多个别名，比如b、c都是a的别名。
- 引用不占用额外的内存空间。它的地址和原变量的地址相同，并且引用访问的值=原变量的值。比如a、b、c都是30，并且内存地址也相同。
注：程序中dec，是输出十进制的一种表示方法。
2. 按引用向函数传递参数
相信这个时候就有些同学坐不住了：什么？变量也需要别名？有什么用吗？
你别说，还真的很有用！
引用能让你访问相应变量所在的内存地址，这使得编写函数时引用很有用!
想想我们刚刚得出的一条结论：引用不占用额外的内存空间。这一点非常重要，这也是引用非常实用的原因。下面我们就来好好聊一聊：
回忆一下，在之前的【C++养成计划】深入浅出——函数（Day6）中讲过，在调用函数时，首先实参会被传给形参，然后再被函数使用。实参传递给形参，实质上是一个复制的过程；那么在这个过程中，无疑要给形参分配一个新的内存空间去存储实参传来的值。如果实参本身占用大量内存的话，这时复制的内存开销也会很大。
如果能避免这些复制，那就能节省很多内存空间了。由于引用不占用额外的内存空间，并且它能让你访问相应变量所在的内存地址。因此这时候按引用向函数传递参数就可以大显神通了！
按引用向函数传递参数时，函数的声明方式像下面这样：
return_type func_name(type& Parameter);
由于实参是按引用传递的，因此实参不再是形参的拷贝，而是它的别名。下面举一个简单的例子：
#include <iostream>
using namespace std;
void func(int& num)
{
num = num*num*num;
}
int main()
{
cout<<"请输入一个数：";
int num = 0;
cin>>num;
func(num);
cout<<"a="<<num<<endl;
return 0;
}
运行结果：
想想，如果我们刚学函数，看到这个输出结果，肯定会感到很惊讶。因为我们学过：形参在进入函数时被创建，退出函数时被销毁。而在这个例子中，num并没有被销毁，并成功的输出了正确的结果。
这是因为，实参传递给形参时，是以引用的方式，而不是拷贝。所以函数在执行时，是直接对num所在的内存单元进行操作。因此即使函数结束，这个操作的结果依然存在。
3. 将关键字const用于引用
使用关键字const声明引用时，就不能通过引用修改它指向的变量的值了。
比如下面就是一个常见的错误：
int a = 30;
const int& b = a; //使用const声明一个静态引用
1.错误的做法：通过静态引用去修改变量
b = 40; //错误
2.正确的做法：通过原变量修改
a = 40; //正确
3.允许的做法：通过静态引用b再声明一个静态的引用
const int& c = b;
当按引用向函数传递参数时，为了确保被调函数不能修改调用函数中的变量，可将引用声明为const。
下面举一个简单的例子：使用const引用确保被调用函数不能修改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;
}
运行结果：
假如在被调用函数func()中，意外出现num=3这样的语句时：
void func(const int& num, int& result)
{
num = 3;
result = num*num*num;
}
程序就会编译不通过。这是因为num在函数声明时确定为const引用，所以在被调函数中，不能直接对num进行修改。这也保证了程序的安全性。
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