C++：使用 &引用传递运算符

Question

我正在自学 C++，在此过程中我正在编写简单的小程序来学习基本思想。关于“按引用传递”，我很困惑为什么下面的代码可以工作（其中一些代码只是为了练习重载构造函数）：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Dude
{
public:
  string x;
  Dude();                    // Constructor 1
  Dude(const string &a);     // Constructor 2
};

Dude::Dude() : x("hi") {}
Dude::Dude(const string &a) : x(a) {}

int main()
{
  Dude d1;
  Dude d2 = Dude("bye");

  cout << d1.x << endl;
  cout << d2.x << endl;

  return 0;
}

在“main()”中，我创建了一个对象“d2”类型为“Dude”，并使用构造函数 2 将“x”设置为字符串“bye”。

但在构造函数 2 的声明中，我告诉它接受字符串的地址，而不是字符串本身。那么为什么我可以传递它“再见”（这是一个字符串）。为什么我不必创建一个变量字符串，然后将该字符串的地址传递给 Dude 的构造函数 2？

Answer 1

这实际上说明了 C++ 最酷、最有用的功能之一：临时变量。由于您指定字符串引用为 const，编译器允许您将对临时值的引用传递给该函数。因此，以下是 Dude d2 = Dude("bye"); 幕后发生的事情：

• 编译器确定要使用的最佳构造函数是 Dude::Dude(const string &)。如何做出这个选择是一个完全不同的话题。
• 但是，为了使用该构造函数，您需要一个 string 值。现在，"bye" 是一个 const char[4]，但编译器可以轻松地将其转换为 const char *，并且 that 可以转换成字符串。因此，创建了一个匿名临时变量（称之为temp1）。
• string::string(const char *) 通过 "bye" 调用，结果存储在 temp1
• Dude:: Dude(const string&) 是通过对 temp1 的引用来调用的。结果被分配给 d2 （实际上，它被分配给另一个临时变量，并且使用对它的 const 引用调用 Dude 的复制构造函数，并且 < /em> 被分配给 d2。但在这种情况下，结果是相同的。）
• temp1 被丢弃。这是字符串析构函数 string::~string() 在 temp1 上运行的地方
• 控制传递到下一个语句

Answer 2

我认为您误解了 & 运算符在这种情况下的作用。获取变量的地址 (&var) 与表示参数将作为引用传递（正如您所见，在 const string 中） &a）。

您的代码实际上所做的是隐式创建一个新的 string 对象，该对象使用字符串 "bye" 进行初始化，然后该对象通过引用传递 到 Dude 构造函数。也就是说，您的代码本质上是：

Dude d2 = Dude(string("bye"));

然后构造函数通过引用接收该字符串对象，并通过复制构造函数将其分配给 x。

Answer 3

在本例中，string 有一个构造函数，该构造函数采用 const char* 并且未声明显式，因此编译器将创建一个临时>string （使用上述构造函数 string("bye") 创建），然后将您的 const string& 设置为引用该临时值。

Answer 4

有两件事：

1）代码中没有“地址”之类的东西。 const string& 表示“对字符串的常量引用”。

您可能会感到困惑，因为符号 & 还在完全不同的上下文中用作创建指针的“address-of”运算符：T x; T * p = &x;。但这与参考文献无关。

2) 您实际上不一定使用您为 d2 声明的构造函数；相反，您使用构造函数 #2 创建一个临时对象，然后通过临时对象的复制构造函数构造 d2 。直接构造为Dude d2("bye");。

Answer 5

当您使用字符串参数调用第二个构造函数时，将创建一个引用字符串副本的临时变量并将其传递给构造函数。

Answer 6

构造函数 2 没有获取字符串的地址，const string& a 表示对 std::string 对象的常量引用。您可以向构造函数传递字符串文字的原因是因为 std::string 类包含一个采用 const char * 的非显式构造函数。因此，在调用构造函数 2 之前，编译器首先将字符串文字隐式转换为 std::string。

因此，以下 2 行是等效的。

Dude d2 = Dude("bye");
Dude d2 = Dude( std::string("bye") );

此外，在编写构造函数时，更喜欢在初始值设定项列表中初始化成员变量，而不是在构造函数体内

Dude(const string &a) : x(a) {}

Answer 7

可能出于这个原因，临时变量可以绑定到 const 引用。

当您调用 Dude("bye") 时，编译器会查看这是否与任何构造函数完美匹配 (char[4])。没有。然后它检查某些转换（char*）仍然没有。然后它检查用户转换，发现 std::string 可以从 char* 隐式构造，因此它创建了一个 std::string从 char* 中为您获取，并通过引用将其传递给 Dude 的构造函数，该构造函数会生成一个副本。在语句 Dude d2 = Dude("bye"); 结束时，临时字符串将自动销毁。如果我们必须自己对每个函数参数进行显式转换，那会很烦人。

传递给引用参数的变量将自动传递它们的地址。这很好，因为它允许我们用值语义来处理对象。我不必考虑向它传递一个字符串实例，我可以向它传递值 “bye”。

Answer 8

构造函数 #2 接受对 const string 的引用。这允许它接受对预先存在的对象或临时对象的引用（如果没有 const 限定符，则不会接受对临时对象的引用）。

std::string 有一个接受 char 指针的构造函数。编译器使用它来创建一个临时 std::string 对象，然后将该临时对象的引用传递给您的构造函数。

请注意，编译器只会（隐式）为您执行一次这样的转换。如果您需要多次转换才能从源数据转换为目标类型，则需要显式指定除其中一种转换之外的所有转换。

Answer 9

而“&”是一个addressof运算符，当作为方法定义/声明的一部分声明时，意味着引用被传递给该方法。本例中的参考是 d2。请注意，D2 不是指针，而是引用。在构造函数中，“a”代表内容为“hi”的字符串对象。这是 C++ 中方法的引用传递的典型示例。