本篇内容介绍了“C++引用怎么使用及底层原理是什么”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
引用不是定义一个新变量，而是给已存在的变量取了一个外号，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
举个形象的例子，鲁智深又被叫做"花和尚"，这里的花和尚和鲁智深都是同一个人，花和尚就是鲁智深的引用，说白了引用其实就是取外号。
1.引用必须初始化
int main()
{
int a；
int &b =a;
}这时b就是a的外号。
下面的这种没有初始化的做法是错误的
int main()
{
int &b；//引用必须初始化，这里没有进行初始化。
}2.一个变量可以有多个引用
在生活中，我们可能有多个名字，在家中父母可能叫你小名，在外面别人可能叫你的全名或者外号
其实也就是一个变量可以有多个外号，也就是可以有多个引用。
int main()
{
int a;
int &b=a;
int &c=a;
}这里的b和c都是a的外号，b，c，a三个变量指向的都是同一块内存空间。
3.引用一旦引用了一个实体就不能再引用其他的实体
形象的来说，就是你和你的亲弟弟不能用同一个名字
下图c是a的引用，那么现在他就不能做b的引用了。
在讲引用做参数之前，我们先需要了解一下，参数传值和参数传引用的区别。
1.参数传值
下图实参传递了a，形参b对其进行了接收并修改，但是实参a最终并没有受到影响，这又是为什么呢？
原来，参数传值的时候，形参会生成一份实参数据的拷贝，也就是说实参和形参指向的不是同一块空间，所以形参的修改不会影响实参。
2.引用传参
下图进行了引用传参，形参的修改对实参产生了影响，我们可以大胆推测形参和实参是一块空间。
原来，引用传参的时候，形参不再是实参的拷贝，而是实参的一个引用，也就是说实参和形参指向的是同一块内存空间，形参的改变会影响实参。
1.实参传值：
缺点：形参会生成一份实参数据的拷贝，当数据量很大时，在一定程度上就会影响程序的运行速度
优点：因为形参是实参的拷贝，所以形参的操作不会影响实参，可以防止实参数据遭到污染。
2.实参传引用
缺点：形参的操作对实参会产生影响，形参的错误操作会让实参数据遭到修改。
优点：因为形参是实参的引用，一定程序上，可以提高程序的运行速度
在了解引用做返回值时，我们还是得先了解传值返回和传引用返回的区别。其实原理和上面大致相同。
1.传值返回
在返回c的时候，返回的不是c的本体，而是将c拷贝在一块临时空间里，所以返回的其实是这块临时空间。然后ret再次拷贝一个和这块临时空间一样数据的空间。
这块有点像俄罗斯套娃，需要多画图理解。我一开始也有点懵逼。多画图就清晰了。
但是问题又来了，这块临时拷贝空间又存储在哪里呢？
当c比较小的时候（4字节或者8字节），一般是存储在寄存器中。
当c比较大的时候，临时变量放在该函数的栈帧上面。
接下来我们通过观察代码的反汇编进行证明：
分析这段代码的汇编，在进入add函数以后，先是将a的值给了eax，然后将b的值加上a，接着将eax里的值给了c。最后对c进行返回，在返回c的时候生成一个临时拷贝，c将自己的值又给到了寄存器eax中。
最后回到主函数，eax将值给了ret。
这里进行的是传引用返回，也就是说ret其实就是c的别名。传引用返回，返回的就是本体，而不是拷贝。因为这里c是一个局部变量，在函数结束以后，栈帧被销毁，局部变量的空间被系统回收了。这时ret再去访问c的内容就可能造成非法访问，并且c的值可能已经被修改了。
形象的来说：就是你原先买了一个房子，后面你又将其卖给了别人，后面你想再次进入这个房子，但是这间房子已经不属于你了，你进房子的操作就属于非法访问了。
所以，传引用返回时，返回的对象不能是出函数就被系统回收的。也就是说返回的变量不能是一个局部变量。
1.引用的权限可以缩小
int main() {
int a = 10;
const int &b = a;//权限的缩小
}这里变量a是可读可写的，而b是a的引用，b只能对a这块内存空间进行读取，不能进行修改，这就是权限的缩小，这在C++中是可以的。
2.引用的权限不能放大
int main() {
const int a = 10;
int &b = a;//权限的缩小
}这里变量a指向的空间是只能读取的，不能进行修改，而a的引用b，是可以对a指向的这块空间进行修改的，使得权限得到了放大，这种语法在C++中是错误的。
总结：引用可以进行权限的缩小，但是不能进行权限的放大
下图中的代码(1)和(2)是否能够正常运行？
double d=11.1; int a=d;(1) int &ret=d;(2)
答案:(1)可以运行通过，(2)不行。
代码(1)是普通的隐式类型转换。
而在了解代码(2)的错误原因之前，我们需要回顾一些知识：
1.类型转换
double d=11.1；
int a=d;
d的类型是double，a的类型是int，类型不同，正如下图所示，在发生隐式类型转换的时候，需要将d的值存到一个int类型的临时变量里，然后将这个临时变量的值赋予给a。
2.整形提升
int a=10
char c=‘b’；
if(a>c){
}
这里并不是拿c直接和a进行比较，而是将c赋值到一个int的临时变量里，通过这个临时变量去和a进行比较。
结论：右值是具有常性的，是不可修改的。
这里的右值不能通过字面意思(处于式子右边的值)进行理解，以下的几种情况一般都是属于右值。
1.表达式的计算结果： 如：5+3=8,这里的8就是右值。
2.常量：如a=5，这里的5就是右值。
3.一些隐式类型转换产生的临时变量。如
int a；
double d；
d=a；
这里隐式类型转换产生的临时变量也是一种右值。
在明白了这些基础原理以后，我们开始学习为什么代码int &ret=d;(2)是错误的。
这里引用的变量其实是一块临时空间，而临时空间是右值是不能修改的，这种引用的方式本质上其实就是权限的放大，因此编译不能通过。
int main() {
int a;
int &b = a;
int *p = &a;
}这里通过调试模式观看这段代码的反汇编。
这里的lea是取地址的意思。 从汇编代码可以看出，在底成实现的时候，引用和指针的实现方式是一样的，所以说： 引用的底层是通过指针实现的
“C++引用怎么使用及底层原理是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！
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