Из урока 10 вы узнали, как изменять параметры внутри функции с помощью указателей. Для использования указателей вы должны предварять имена переменных-указателей звездочкой. Использование указателей досталось в "наследство" от языка С. Чтобы упростить процесс изменения параметров, С++ вводит такое понятие как ссылка. Как вы узнаете из этого урока, ссылка представляет собой псевдоним (или второе имя), который ваши программы могут использовать для обращения к переменной. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
• Для объявления и инициализации ссылки внутри программы объявите переменную, размещая амперсанд (&) сразу же после типа переменной, и затем используйте оператор присваивания для назначения псевдонима, напримерint& alias_name = variable',.
• Ваши программы могут передавать ссылки в функцию в качестве параметров, а функция, в свою очередь, может изменять соответствующее значение параметра, не используя указателей.
• Внутри функции вам следует объявить параметр как ссылку, размещая амперсанд (&) после типа параметра, затем можно изменять значение параметра внутри функции без помощи указателей.
Как вы узнаете, использование указателей очень упрощает изменение значений параметров внутри функции.
ССЫЛКА ЯВЛЯЕТСЯ ПСЕВДОНИМОМ
Ссылка C++ позволяет создать псевдоним (или второе имя) для переменных в вашей программе. Для объявления ссылки внутри программы укажите знак амперсанда (&) непосредственно после типа параметра. Объявляя ссылку, вы должны сразу же присвоить ей переменную, для которой эта ссылка будет псевдонимом, как показано ниже:
int& alias_name = variable; //---> Объявление ссылки
После объявления ссылки ваша программа может использовать или переменную, или ссылку:
alias_name
= 1001;
variable = 1001;
Следующая программа SHOW_REF.CPP создает ссылку с именемalias_name и присваивает псевдониму переменнуюnumber. Далее программа использует как ссылку, так и переменную:
#include
void main(void)
{
int number = 501;
int& alias_name = number; // Создать ссылку
cout << "Переменная number содержит " <<
number << endl;
cout << "Псевдоним для number содержит " <<
alias_name << endl;
alias_name = alias_name + 500;
cout << "Переменная number содержит " << number
<< endl;
cout << "Псевдоним для number содержит " <<
alias_name << endl;
}
Как видите, программа прибавляет 500 к ссылкеalias_name. В итоге программа прибавляет 500 также и к соответствующей переменнойnumber, для которой ссылка служит псевдонимом или вторым именем. Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
С:>
SHOW_REF
Переменная number содержит 501
Псевдоним для number содержит 501
Переменная number содержит 1001
Псевдоним для number содержит 1001
В общем случае использование ссылки таким образом, как только что было показано, создает трудности для понимания. Однако вы увидите, что использование ссылок значительно упрощает процесс изменения параметров внутри функции.
Объявление ссылки
Ссылка C++ представляет собой псевдоним (второе имя), которое ваши программы могут использовать для обращения к переменной. Для объявления ссылки поставьте амперсанд (&) сразу же после типа переменной, а затем укажите имя ссылки, за которым следует знак равенства и имя переменной, для которой ссылка является псевдонимом:float& salary_alias = salary;
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ССЫЛОК В КАЧЕСТВЕ ПАРАМЕТРОВ
Основное назначение ссылки заключается в упрощении процесса изменения параметров внутри функции. Следующая программа REFERENC.CPP присваивает ссылку с именемnumber_alias переменнойnumber. Программа передает ссылку на переменную в функциюchange_value, которая присваивает переменной значение 1001:
#include
void change_value(int &alias)
{
alias = 1001;
}
void main(void)
{
int number;
int& number_alias = number;
change_value(number_alias);
out << "Переменная number содержит " << number
<< endl;
}
Как вы видите, программа передает ссылку в функциюchange_value. Если вы рассмотрите объявление функции, вы обнаружите, чтоchange_value объявляет параметрalias как ссылку на значение типаint.
void change_value(int& alias)
Внутри функцииchange_value можете изменять значение параметра без помощи указателя. В результате звездочка (*) не используется и операция внутри функции становится легче для понимания.
Использование комментариев для объяснения ссылок внутри ваших программ
Большинство программистов C++ знакомы с языком программирования С, и они привыкли использовать указатели внутри функции, если необходимо изменить значение параметра. В результате, если такие программисты не видят указатели внутри функций, которые используют ссылки, они могут предположить, что значения параметров не изменяются. Для предотвращения подобных промахов не забывайте размещать несколько комментариев до и внутри функций, которые изменяют параметры с помощью ссылок. В таком случае программисты С лучше поймут работу ваших функций.Рассмотрим второй пример
В уроке 10 вы использовали следующую функцию для перестановки двух значений с плавающей точкой:
void swap_values(float *a, float *b)
{
float temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
Как видите, функция комбинирует переменные-указатели с переменными-неуказателями. Следующая программа SWAP_REF.CPP использует ссылки на значения с плавающей точкой для упрощения функции:
#include
void
swap_values(float& a, float& b)
{ float
temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void main(void)
{ float
big = 10000.0;
float small = 0.00001;
float& big_alias = big;
float& small_alias = small;
swap_values(big_alias, small_alias);
cout << "Big содержит " << big << endl;
cout << "Small содержит " << small << endl;
}
Как видите, функциюswap_values сейчас легче понять, однако ваша программа имеет теперь два дополнительных имени (ссылки big_alias и small_alias), за которыми вы должны следить.
ПРАВИЛА РАБОТЫ СО ССЫЛКАМИ
Ссылка не является переменной. Один раз присвоив значение ссылке, вы уже не можете ее изменить. Кроме того в отличие от указателей вы не можете выполнитьследующие операции над ссылками:
• Вы не можете получить адрес ссылки, используя оператор адреса C++.
• Вы не можете присвоить ссылке указатель.
• Вы не можете сравнить значения ссылок, используя операторы сравнения C++.
• Вы не можете выполнить арифметические операции над ссылкой, например добавить смещение.
•Вы не можете изменить ссылку.
По мере использования объектно-ориентированного программирования на C++ вы вернетесь к ссылкам.
Использование ссылок для изменения параметров функции
Из
урока 10 вы узнали, что ваши программы с помощью указателей могут изменять
значение параметров внутри функции. Для изменения параметра вы должны передать
его адрес в функцию. Чтобы получить адрес параметра, используйте оператор
адреса C++ (&). В свою очередь функция использует переменные-указатели
(которые хранят адрес памяти). Для объявления переменной-указателя внутри
функции предваряйте имя параметра звездочкой (*). Чтобы изменить или использовать
значение параметра внутри функции, предваряйте каждое обращение к имени этого
параметра оператором разыменования C++ (*). К сожалению, многие операции внутри
функции комбинируют переменные-указатели и переменные-неуказатели.
Ссылки C++ упрощают процесс изменения параметров функции, избавляя от операторов,
которые смешивают переменные-указатели и переменные-неуказатели.
ЧТ0 ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ
Из этого урока вы узнали, как использовать ссылки C++ для создания псевдонима или второго имени переменной. Использование ссылок может упростить функции, изменяющие значения параметров. Из урока 15 вы узнаете, что C++ позволяет вам задавать значения по умолчанию для параметров функции. При вызове функции программа может опускать значения одного или нескольких параметров и функция будет использовать значения по умолчанию. До изучения урока 15 убедитесь, что вы освоили следующие основные концепции:
- Ссылка C++ является псевдонимом (или вторым именем) переменной.
- Для объявления ссылки поместите знак амперсанда (&) непосредственно после типа переменной, а затем укажите имя ссылки, за которым следует знак равенства и имя переменной, для которой ссылка является псевдонимом.
- Если вы однажды присвоили ссылке значение, вы не можете его изменить.
- Вам следует помещать несколько комментариев до и внутри функций, которые используют ссылки для изменения значений параметра, чтобы другие программисты, читающие ваш код, сразу обратили, на это внимание.
- Чрезмерное использование ссылок может привести к слишком трудному для понимания программному коду.