游戲開發之C++參考（C++基礎）
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一、參考的基礎概念
??參考是C++對C的重要擴展，用于對指標的安全使用，參考就是一個變數的別名（小名），可以采用不同的變數名，控制同一片記憶體空間，
語法：資料型別 &變數名 = 變數名;
注意點：
- 參考在宣告的時候務必要初始化(一個參考可以作為另一個新參考的初始化），
int a2 = 200;
int &b2 = a2;
int &b3 = b2;
b2 = 500;
TestFunc(100);
printf("%d\n", a2);
printf("%d\n", b2);
printf("%d\n", b3);
printf("%x\n", &a2);
printf("%x\n", &b2);
printf("%x\n", &b3);
- 參考的&不是取地址運算子，而是起標記作用，
- 參考的型別必須和其所系結的變數的型別相同，
- 參考相當于變數或物件的別名，因此不能將已有的參考作為其它變數或物件的名字或別名，
- 參考的本質在c++內部實作是一個指標常量，值可以改，指向不能更改，
資料型別 * const ref = &value;
- 參考不是定義一個新的變數或物件，因此記憶體不會為參考開辟新的空間存盤這個參考，
- 指標和參考是完全不同的概念，參考和指向的變數擁有相同的記憶體地址，而指標存盤了變數的地址，它自己也擁有自己的記憶體地址，
- 對陣列的參考
int a[3] = { 1,2,3 };
int(&b)[3] = a;
std::cout << a[0] << " " << b[0] << " " << &a[0] << " " << &b[0] << std::endl;
std::cout << a[1] << " " << b[1] << " " << &a[1] << " " << &b[1] << std::endl;
std::cout << a[2] << " " << b[2] << " " << &a[2] << " " << &b[2] << std::endl;
- 對指標的參考
int a1 = 5;
int *p = &a1;
int* &p1 = p;
std::cout << &p1 << " " << &p << std::endl;
std::cout << *p1 << " " << *p << std::endl;
二、參考的應用
1.參考作為函式的引數
語法：資料型別 函式名(資料型別&,資料型別&,…);
TIPS：在C++中所有的函式形參盡可能都用參考代替址傳遞和址傳遞，因為不管是址傳遞還是址傳遞都會在堆疊區申請臨時的空間用于保存址傳遞的指標和址傳遞的變數，而參考則不會，
注意點：
- 函式中使用參考，可以快速方便的修改，傳遞引數的值并回傳且不需要傳遞指標，減少編碼錯誤，
- 使用參考來作為函式的形參時，形參為傳遞給函式的實參變數或物件的別名，故系統不會耗費時間在記憶體上開辟空間來存盤形參，
- 使用指標作為函式的形參雖然可以達到同樣的效果，但當呼叫函式時仍然需要為形參在堆疊區開辟無符號整型的四位元組空間用于存盤形參，而參考不需要，
- 如果在編程程序中，既希望通過參考作為函式的引數來提高函式執行效率，又希望保護傳遞的引數使其在函式中不被改變，則此時應用使用常量的參考來對函式的形參進行約束，
- 陣列的參考作為函式的引數：C++的陣列型別是帶有長度資訊的，參考傳遞時如果指明的是陣列則必須指定陣列的長度，
2.常量的參考（常參考）
語法：const 資料型別 &變數名(別名) = 變數名;
注意點：
- 不可以修改原始的資料，只讀，
- 變數名可以是常量，如果形參不是常量參考則實參必須是變數，
3.參考作為函式的回傳值
語法：型別 &函式名(形參表){函式體}
注意點：
- 參考作為函式的回傳值時，必須在定義函式時在函式名前加&，
- 優點：用參考作為函式的回傳值時，最大好處就是在記憶體中不會產生回傳值的副本，
- 當函式的回傳值（值方式回傳）用于初始化一個參考時，有些編譯器可以編譯通過，有些不可以編譯通過，
原因是以值方式回傳，C++會創建一個臨時變數將回傳值拷貝給該臨時變數，回傳主函式時，臨時變數消亡，所以該參考面臨無效的危險，很有可能以后的值是個無法確定的值，
- 可以用函式的回傳的參考作為新參考的初始值，但是前提是該函式回傳的參考不是一個區域變數，而是一個全域變數才有意義，
- 如果真的希望用函式的回傳值(參考)來初始化一個參考，應當先創建一個變數，將函式的回傳值(參考)賦給這個變數，然后再用該變數初始化參考，
- 函式內部盡量不要回傳通過new分配的記憶體的參考，因為在函式內部保存new出來的物件是一個區域變數，并沒有將其賦給一個實際的變數（全域變數），那么當函式執行完可能會出現所指的空間無法釋放的問題，從而造成記憶體泄露，
float fn1(float r)
{
float temp = r * r*3.14;
return temp;
}
const float &fn2(float r)
{
float temp = r * r*3.14;
printf("temp:%x\n", &temp);
return temp;
}
int main()
{
float a3 = fn1(5.0);
float a4 = fn2(5.0);
const float &a5 = fn2(5.0);//回傳常參考，避免無意識的錯誤修改
printf("%f\n", a3);
printf("%f %x\n", a4, &a4);
printf("%f %x\n", a5, &a5);
return 0;
}
- 當回傳類成員的參考時候，最好回傳常參考，這樣可以避免無意識的情況下破壞該類的成員，
- 可以用函式回傳的參考作為賦值運算式的左值，
int value[10];//全域變數
int error = -1;//全域變數
int &TestValue(int index)
{
if (index >= 0 && index <= 9)
{
return value[index];
}
else
return error;
}
int main()
{
TestValue(0) = 10;
TestValue(4) = 12;
printf("%d\n", value[0]);
printf("%d\n", value[4]);
return 0;
}
三、總結
- 在參考的使用程序中，單純的給某個變數取別名是毫無意義的，參考的目的主要用于在函式引數的傳遞程序中，解決大塊資料或物件的傳遞效率和空間不如意的問題，
- 用參考傳遞函式的引數時，能保證引數在傳遞程序中不產生副本，從而提高效率，同時通過const的使用，可以限制引數在傳遞程序中的安全性（包括傳入和傳出），
- 參考本身是目標變數或這物件的別名，對參考的操作本質上就是對目標變數或物件的操作，因此能使用參考時盡量使用參考而非指標，
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