前段時間在學習C++，學習到了引用的概念，當時也查了好多的資料，網上也有很多關於引用的帖子，多是引用和指針的關系，譚浩強C++中對引用的介紹也不是很多，今天把它們整理出來，相信也會對大家有所幫助，關於C++中其它的一些概念我也會持續更新中，大家可以多多關注下我的博客！
1、什麼是“引用”？申明和使用“引用”要注意哪些問題？
答：引用就是某個目標變量的“別名”(alias)，對應用的操作與對變量直接操作效果完全相同。申明一個引用的時候，切記要對其進行初始化。引用聲明完畢後，相當於目標變量名有兩個名稱，即該目標原名稱和引用名，不能再把該引用名作為其他變量名的別名。聲明一個引用，不是新定義了一個變量，它只表示該引用名是目標變量名的一個別名，它本身不是一種數據類型，因此引用本身不占存儲單元，系統也不給引用分配存儲單元。不能建立數組的引用。
2、將“引用”作為函數參數有哪些特點？
（1）傳遞引用給函數與傳遞指針的效果是一樣的。這時，被調函數的形參就成為原來主調函數中的實參變量或對象的一個別名來使用，所以在被調函數中對形參變量的操作就是對其相應的目標對象（在主調函數中）的操作。
（2）使用引用傳遞函數的參數，在內存中並沒有產生實參的副本，它是直接對實參操作；而使用一般變量傳遞函數的參數，當發生函數調用時，需要給形參分配存儲單元，形參變量是實參變量的副本；如果傳遞的是對象，還將調用拷貝構造函數。因此，當參數傳遞的數據較大時，用引用比用一般變量傳遞參數的效率和所占空間都好。
（3）使用指針作為函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果，但是，在被調函數中同樣要給形參分配存儲單元，且需要重復使用"*指針變量名"的形式進行運算，這很容易產生錯誤且程序的閱讀性較差；另一方面，在主調函數的調用點處，必須用變量的地址作為實參。而引用更容易使用，更清晰。
3、在什麼時候需要使用“常引用”？
如果既要利用引用提高程序的效率，又要保護傳遞給函數的數據不在函數中被改變，就應使用常引用。常引用聲明方式：const類型標識符 &引用名=目標變量名；
例1
int a ;
const int &ra=a;
ra=1; //錯誤
a=1; //正確
例2
string foo( );
void bar(string & s);
那麼下面的表達式將是非法的：
bar(foo( ));
bar("hello world");
原因在於foo( )和"hello world"串都會產生一個臨時對象，而在C++中，這些臨時對象都是const類型的。因此上面的表達式就是試圖將一個const類型的對象轉換為非const類型，這是非法的。
引用型參數應該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const。
4.將“引用”作為函數返回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?
格式：類型標識符 &函數名（形參列表及類型說明）{ //函數體 }
好處：在內存中不產生被返回值的副本；（注意：正是因為這點原因，所以返回一個局部變量的引用是不可取的。因為隨著該局部變量生存期的結束，相應的引用也會失效，產生runtime error!
注意事項：
（1）不能返回局部變量的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部變量會在函數返回後被銷毀，因此被返回的引用就成為了"無所指"的引用，程序會進入未知狀態。
（2）不能返回函數內部new分配的內存的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。雖然不存在局部變量的被動銷毀問題，可對於這種情況（返回函數內部new分配內存的引用），又面臨其它尴尬局面。例如，被函數返回的引用只是作為一個臨時變量出現，而沒有被賦予一個實際的變量，那麼這個引用所指向的空間（由new分配）就無法釋放，造成memory leak。
（3）可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種業務規則（business rule）相關聯的時候，其賦值常常與某些其它屬性或者對象的狀態有關，因此有必要將賦值操作封裝在一個業務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用（或指針），那麼對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。
（4）流操作符重載返回值申明為“引用”的作用：
流操作符<<和>>，這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout << "hello" << endl; 因此這兩個操作符的返回值應該是一個仍然支持這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：返回一個流對象和返回一個流對象指針。但是對於返回一個流對象，程序必須重新（拷貝）構造一個新的流對象，也就是說，連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的！這無法讓人接受。對於返回一個流指針則不能連續使用<<操作符。因此，返回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是一個左值，以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的惟一返回值選擇。
例3
＃i nclude <iostream.h>
int &put(int n);
int vals[10];
int error=-1;
void main()
{
put(0)=10; //以put(0)函數值作為左值，等價於vals[0]=10;
put(9)=20; //以put(9)函數值作為左值，等價於vals[9]=20;
cout<<vals[0];
cout<<vals[9];
}
int &put(int n)
{
if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];
else { cout<<"subscript error"; return error; }
}
（5）在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：+-*/四則運算符。它們不能返回引用，Effective C++[1]的Item23詳細的討論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，因此，它們必須構造一個對象作為返回值，可選的方案包括：返回一個對象、返回一個局部變量的引用，返回一個new分配的對象的引用、返回一個靜態對象引用。根據前面提到的引用作為返回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜態對象的引用又因為((a+b) == (c+d))會永遠為true而導致錯誤。所以可選的只剩下返回一個對象了。
5. “引用”與多態的關系？
引用是除指針外另一個可以產生多態效果的手段。這意味著，一個基類的引用可以指向它的派生類實例。
例4
Class A; Class B : Class A{...}; B b; A& ref = b;
6. “引用”與指針的區別是什麼？
指針通過某個指針變量指向一個對象後，對它所指向的變量間接操作。程序中使用指針，程序的可讀性差；而引用本身就是目標變量的別名，對引用的操作就是對目標變量的操作。此外，就是上面提到的對函數傳ref和pointer的區別。
7.什麼時候需要“引用”？
流操作符<<和>>、賦值操作符=的返回值、拷貝構造函數的參數、賦值操作符=的參數、其它情況都推薦使用引用。
摘自 jia0511的專欄
