C和C++禁止在函數調用時直接傳遞數組的內容，而是強制傳遞數組指針，而對于結構體和對象沒有這種限制，調用函數時既可以傳遞指針，也可以直接傳遞內容；為了提高效率，我曾建議傳遞指針，這樣做在大部分情況下并沒有什么不妥。

但是在 C++ 中，我們有了一種比指針更加便捷的傳遞聚合類型數據的方式，那就是引用

在 C/C++ 中，我們將 char、int、float 等由語言本身支持的類型稱為基本類型，將數組、結構體、類（對象）等由基本類型組合而成的類型稱為聚合類型（在講解結構體時也曾使用復雜類型、構造類型這兩種說法）。

引用（Reference）是 C++ 相對于C語言的又一個擴充。引用可以看做是數據的一個別名，通過這個別名和原來的名字都能夠找到這份數據。引用類似于 Windows 中的快捷方式，一個可執行程序可以有多個快捷方式，通過這些快捷方式和可執行程序本身都能夠運行程序；引用還類似于人的綽號（筆名），使用綽號（筆名）和本名都能表示一個人。

引用的定義方式類似于指針，只是用&取代了*，語法格式為：type &name = data;

type 是被引用的數據的類型，name 是引用的名稱，data 是被引用的數據。引用必須在定義的同時初始化，并且以后也要從一而終，不能再引用其它數據，這有點類似于常量（const 變量）。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = 99;
    int &r = a;
    cout << a << ", " << r << endl;
    cout << &a << ", " << &r << endl;
    return 0;
}

運行結果：

99, 99

0x28ff44, 0x28ff44

本例中，變量 r 就是變量 a 的引用，它們用來指代同一份數據；也可以說變量 r 是變量 a 的另一個名字。從輸出結果可以看出，a 和 r 的地址一樣，都是0x28ff44；或者說地址為0x28ff44的內存有兩個名字，a 和 r，想要訪問該內存上的數據時，使用哪個名字都行。

注意，引用在定義時需要添加&，在使用時不能添加&，使用時添加&表示取地址。如上面代碼所示，第 6 行中的&表示引用，第 8 行中的&表示取地址。除了這兩種用法，&還可以表示位運算中的與運算。

由于引用 r 和原始變量 a 都是指向同一地址，所以通過引用也可以修改原始變量中所存儲的數據，請看下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = 99;
    int &r = a;
    cout << a << ", " << r << endl;
    cout << &a << ", " << &r << endl;
    return 0;
}

運行結果：

47, 47

最終程序輸出兩個 47，可見原始變量 a 的值已經被引用變量 r 所修改。

如果讀者不希望通過引用來修改原始的數據，那么可以在定義時添加 const 限制，形式為：

const type &name = value;

也可以是：

type const &name = value;

這種引用方式為常引用

• C++引用作為函數參數

在定義或聲明函數時，我們可以將函數的形參指定為引用的形式，這樣在調用函數時就會將實參和形參綁定在一起，讓它們都指代同一份數據。如此一來，如果在函數體中修改了形參的數據，那么實參的數據也會被修改，從而擁有“在函數內部影響函數外部數據”的效果。

一個能夠展現按引用傳參的優勢的例子就是交換兩個數的值，請看下面的代碼：

#include <iostream>
using namespace std;
void swap1(int a, int b);
void swap2(int *p1, int *p2);
void swap3(int &r1, int &r2);
int main() {
    int num1, num2;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap1(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap2(&num1, &num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap3(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    return 0;
}
//直接傳遞參數內容
void swap1(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//傳遞指針
void swap2(int *p1, int *p2) {
    int temp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = temp;
}
//按引用傳參
void swap3(int &r1, int &r2) {
    int temp = r1;
    r1 = r2;
    r2 = temp;
}

運行結果：

Input two integers: 12 34↙

12 34

Input two integers: 88 99↙

99 88

Input two integers: 100 200↙

200 100

本例演示了三種交換變量的值的方法：

1) swap1() 直接傳遞參數的內容，不能達到交換兩個數的值的目的。對于 swap1() 來說，a、b 是形參，是作用范圍僅限于函數內部的局部變量，它們有自己獨立的內存，和 num1、num2 指代的數據不一樣。調用函數時分別將 num1、num2 的值傳遞給 a、b，此后 num1、num2 和 a、b 再無任何關系，在 swap1() 內部修改 a、b 的值不會影響函數外部的 num1、num2，更不會改變 num1、num2 的值。

2) swap2() 傳遞的是指針，能夠達到交換兩個數的值的目的。調用函數時，分別將 num1、num2 的指針傳遞給 p1、p2，此后 p1、p2 指向 a、b 所代表的數據，在函數內部可以通過指針間接地修改 a、b 的值。

3) swap3() 是按引用傳遞，能夠達到交換兩個數的值的目的。調用函數時，分別將 r1、r2 綁定到 num1、num2 所指代的數據，此后 r1 和 num1、r2 和 num2 就都代表同一份數據了，通過 r1 修改數據后會影響 num1，通過 r2 修改數據后也會影響 num2。

從以上代碼的編寫中可以發現，按引用傳參在使用形式上比指針更加直觀。引用一般可以代替指針

• C++引用作為函數返回值

引用除了可以作為函數形參，還可以作為函數返回值，請看下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
int &plus10(int &r) {
    r += 10;
    return r;
}
int main() {
    int num1 = 10;
    int num2 = plus10(num1);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;
    return 0;
}

運行結果：

20 20

在將引用作為函數返回值時應該注意一個小問題，就是不能返回局部數據（例如局部變量、局部對象、局部數組等）的引用，因為當函數調用完成后局部數據就會被銷毀，有可能在下次使用時數據就不存在了，C++ 編譯器檢測到該行為時也會給出警告。