C++中引用和匿名對象的理解和本質剖析
大家對C++的引用應該都不陌生吧,抱著既要知其然,也要知其所以然的態度。下面將按照是什么?怎么用?為什么需要?本質剖析的流程來向大家一一描述。
引用是什么?
引用其實就是給變量起的一個別名,使用這個別名跟使用變量名沒有區別。
那什么又是變量名呢?
變量名實質上是一段連續存儲空間的別名,是一個標號(門牌號),編譯器通過變量來申請并命名內存空間,程序員可以通過變量的名字可以使用存儲空間。
也可以這樣理解,變量名是邏輯概念,變量是物理層面,變量含數據類型和數據值,數據類型決定內存的分配,編譯器將變量名和變量對應的內存聯系起來,使程序員可以通過變量名來操作內存。
引用怎么用?
語法:Type& name = var;
規則:1、普通引用在聲明時必須用其它的變量進行初始化
2、引用作為函數參數聲明時不進行初始化(后面將通過引用本質來解釋原因)
為什么需要引用?
1)引用作為其它變量的別名而存在,因此在一些場合可以代替指針
2)引用相對于指針來說具有更好的可讀性和實用性
引用為java等高級的語言程序員提供了很大便利,其不需要了解C++中的指針,只需要按照以前的習慣來使用就可以。
引用的本質剖析(很重要!!)
1、引用其實是個常量,證明如下
- int main()
- {
- int a = 1;
- //int& b; C++編譯器提示:錯誤“b”,必須初始化引用-->說明引用是個常量
- int& b = a;
- }
說明: 必須初始化引用–>說明引用是個常量
2、引用其實也是個指針,證明如下
- struct teacher
- {
- int age; //4個字節
- teacher& m_techer;
- };
- struct student
- {
- int age; //4個字節
- short& weight;
- };
- int main()
- {
- cout說明m_techer的
- 引用占4個字節*/
- cout說明weight的引
- 用占4個字節*/
- system("pause");
- return 0;
- }
說明:從上面teacher&和short&的兩個引用中占用的4個字節(32位系統),可以推斷出引用其實是個指針。
根據1、2的結論可以推斷出引用其實是個指針常量或者是常量指針,下面進一步證明。
3、引用其實是個指針常量 ,證明如下
- int main()
- {
- int a =10;
- int m = 22;
- int& b = a;
- &b = &m; /*疑問: b是引用,引用是個指針,指針賦值為什么還要在取地址符&b
- (因為編譯器在我們使用引用時,自動給引用披上了間接引用的外衣即:*b)
- 編譯錯誤 “=”: 左操作數必須為左值-->引用是個指針常量,不能修改
- 其指針的指向。*/
- system("pause");
- return 0;
- }
說明:引用是個指針常量。下面會說出C++編譯器是怎么在C語言的基礎上加入引用機制的。
4、C++編譯器在C語言的基礎上加入引用機制
說明:
1、聲明引用時,C語言將引用聲明的是指針常量。(為啥要初始化引用原因)
2、引用使用,C語言隱藏了對常指針自動間接引用,讓我們完全不用了解指針
3、初始化引用時,C語言隱藏了對變量的取地址符&操作,讓我們感覺是在直接給變量起別名
應用的剖析到此就結束了,下面我們來說說匿名對象吧。
什么是匿名對象
匿名對象可以理解為是一個臨時對象,一般系統自動生成的,如你的函數返回一個對象,這個對象在返回時會生成一個臨時對象。
匿名對象的生命周期(很重要!!!)
- class Cat
- {
- public:
- Cat()
- {
- cout<<"Cat類 無參構造函數"<<endl;
- }
- Cat(Cat& obj)
- {
- cout<<"Cat類 拷貝構造函數"<<endl;
- }
- ~Cat()
- {
- cout<<"Cat類 析構函數 "<<endl;
- }
- };
- void playStage() //一個舞臺,展示對象的生命周期
- {
- Cat(); /*在執行此代碼時,利用無參構造函數生成了一個匿名Cat類對象;執行完此行代碼,
- 因為外部沒有接此匿名對象的變量,此匿名又被析構了*/
- Cat cc = Cat(); /*在執行此代碼時,利用無參構造函數生成了一個匿名Cat類對象;然后將此匿名變
- 成了cc這個實例對象,此匿名對象沒有被析構。*/
- cout<<"cc 對象好沒有被析構"<<endl;
- }
- int main()
- {
- playStage();
- system("pause");
- return 0;
- }
輸出:
Cat類 無參構造函數
Cat類 析構函數
Cat類 無參構造函數
cc 對象好沒有被析構
Cat類 析構函數
說明:
1、在執行playStage( )函數中的Cat( )時,生成了一個匿名對象,執行完Cat( )代碼后,此匿名對象就此消失。這就是匿名對象的生命周期。
2、在執行playStage( )函數中Cat cc = Cat();時,首先生成了一個匿名對象,因為外部有cc對象在等待被實例化,然后將此匿名對象變為了cc對象,其生命周期就變成了cc對象的生命周期。
總結:
如果生成的匿名對象在外部有對象等待被其實例化,此匿名對象的生命周期就變成了外部對象的生命周期;如果生成的匿名對象在外面沒有對象等待被其實例化,此匿名對象將會生成之后,立馬被析構。
***希望能對大家有幫助,沙米才疏學淺,有什么錯誤請留言指正,謝謝大家。