引用（C++）和内联函数

前言：本文主要讲解C++语法中引用如何使用和使用时的一些技巧

基本语法

引用就是取别名

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{int a = 10;int& b = a;//给a取别名为bcout << a << endl;cout << b << endl;return 0;
}

b的数据类型是：int& 

 在内存中，引用与原变量是同一块空间

引用的特性

1.引用必须初始化
 

int& b;

2.一个变量可以有多个引用 

	int a = 10;int& b = a;int& c = a;int& d = a;

3.引用一旦初始化后，就不能在引用其他实体。

	int a = 10;int c = 12;int& b = a;//这是赋值？还是引用？b = c;//上面是赋值

引用和指针的权限问题 

权限放大

	const int a = 10;//用const修饰a后，a的权限为只读，不能修改a的值int& b = a;//如果用b引用a后b的权限可以读和写

b引用a后权限放大，会报错 

	double a = 1.2;int& b = a;

这种情况也权限放大

	int x = 0, y = 1;int& a = x + y;//const int& a = x + y;如果这样写不会有权限放大的问题

将x+y的结果需要有临时变量来存储，再赋值给a，所以出现了 权限的放大

权限缩小

	int a = 10;const int& b = a;

a的权限:可读可写

b的权限:只读

权限缩小，不会报错

权限平移

	const int a = 10;const int& b = a;

a的权限：只读

b的权限：只读

权限平移，不会报错

总结，权限放大会有语法错误，权限的缩小和平移没有语法错误。

指针中的权限问题

权限放大

	int a = 10;const int* p1 = &a;int* p2 = p1;

const修饰p1指向的空间为只读，p2的权限为可读可写，权限出现了放大，会有语法错误。

权限缩小

	int a = 10;int* p1 = &a;const int* p2 = p1;

权限平移

	int a = 10;const int* p1 = &a;const int* p2 = p1;

引用作函数参数

C语言下实现两个值的交换的函数

void Swap(int* a, int* b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}int main()
{int a = 10;int b = 11;Swap(&a, &b);return 0;
}

这里需要传指针，才能交换，否则就交换不了

C++环境下直接将引用作为函数参数也可以实现这个效果

void Swap(int& a, int& b)
{int tmp = a;a = b;b = tmp;
}int main()
{int a = 10;int b = 11;Swap(a, b);return 0;
}

引用与指针的不同点

C++中的引用不能完全代替指针，比如链表的实现，指针一旦初始化后就不能在引用其他实体，而链表的插入和删除都需要改变链表的指向。

程序为指针变量分配内存区域，而不为引用分配内存区域。

指针使用时要在前加 * ，引用可以直接使用。

引用在定义时就被初始化，之后无法改变；指针可以发生改变。 即引用的对象不能改变，指针的对象可以改变。

没有空引用，但有空指针。这使得使用引用的代码效率比使用指针的更高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。相反，指针则应该总是被测试，防止其为空。

对引用使用“sizeof”得到的是变量的大小，对指针使用“sizeof”得到的是变量的地址的大小。

理论上指针的级数没有限制，但引用只有一级。即不存在引用的引用，但可以有指针的指针。
int **p //合法
int &&p //非法

++引用与++指针的效果不一样。
例如就++操作而言，对引用的操作直接反应到所指向的对象，而不是改变指向；而对指针的操作，会使指针指向下一个对象，而不是改变所指对象的内容。
 

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内联函数

频繁调用小函数会开辟栈帧，有性能的消耗，那么如何解决这个问题呢？

在C语言中，有宏函数，预处理是会将调用该函数的地方将函数展开，不会开辟栈帧。

在C++中有内联函数

关键字 inline

inline int Add(int x, int y)
{int z = x + y;return z;
}

建议编译器在程序中调用该函数时将函数直接展开，就不需要创建函数栈帧，减少了性能的消耗，

这仅仅是一个建议，编译器可能不采用。

内联函数的缺点

如果函数的实现复杂，且在被频繁调用在代码中被展开，就会是代码行数增多很多，也会导致最后生成的可执行文件大。

内联函数的定义与声明

文献来源于：inline内联函数(声明前加inline还是定义前加inline)_inline void-CSDN博客

关键字inline 必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，仅将inline 放在函数声明前面不起任何作用。

如下风格的函数Foo 不能成为内联函数：

inline void Foo(int x, int y); // inline 仅与函数声明放在一起

void Foo(int x, int y){}

而如下风格的函数Foo 则成为内联函数：

void Foo(int x, int y);

inline void Foo(int x, int y) // inline 与函数定义体放在一起{}

所以说，inline 是一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声明的关键字”。一般地，用户可以阅读函数的声明，但是看不到函数的定义。尽管在大多数教科书中内联函数的声明、定义体前面都加了inline 关键字，但我认为inline 不应该出现在函数的声明中。这个细节虽然不会影响函数的功能，但是体现了高质量C++/C 程序设计风格的一个基本原则：声明与定义不可混为一谈，用户没有必要、也不应该知道函数是否需要内联。

结语：希望本文能够让各位看官有所收获。