Ссылки в C++: ключевые концепции и отличия от указателей

Ссылочная переменная — это псевдоним, то есть другое имя для уже существующей переменной. После инициализации ссылки переменной, можно использовать либо имя переменной, либо имя ссылки для обращения к переменной.

Ссылки против указателей

Ссылки часто путают с указателями, но есть три главных отличия:

• Нельзя иметь NULL-ссылки. Всегда можно предполагать, что ссылка связана с легатимной областью памяти.

• После инициализации ссылки объектом, её нельзя изменить так, чтобы она ссылалась на другой объект. Указатели могут указывать на другой объект в любой момент.

• Ссылка должна быть инициализирована при создании. Указатели можно инициализировать в любой момент.

Создание ссылок в C++

Представьте имя переменной как ярлык, приклеенный к её местоположению в памяти. Ссылку можно представить как второй ярлык на то же место. Поэтому можно обращаться к содержимому переменной либо через исходное имя, либо через ссылку. Например:

int i = 17;

Можно объявить ссылочные переменные для i так:

int& r = i;

Читайте & в таких объявлениях как ссылка. То есть первое объявление читается как «r — это целочисленная ссылка, инициализированная i». Второй — «s — это ссылка на double, инициализированная d». Пример использования ссылок на int и double:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    // простые переменные
    int i;
    double d;
    // ссылочные переменные
    int& r = i;
    double& s = d;
    i = 5;
    cout << "Value of i : " << i << endl;
    cout << "Value of i reference : " << r << endl;
    d = 11.7;
    cout << "Value of d : " << d << endl;
    cout << "Value of d reference : " << s << endl;
    return 0;
}

Результат компиляции и выполнения:

Value of i : 5
Value of i reference : 5
Value of d : 11.7
Value of d reference : 11.7

Ссылки обычно используются для списков аргументов функций и возвращаемых значений. Поэтому два важных аспекта, связанных со ссылками в C++, должны быть понятны программисту: