C ++中的引用

Question

一旦我在声明中读到

  

语言功能“密封了   处理“包含引用是   运算符重载。

为什么需要引用才能有效地支持运算符重载？有什么好的解释吗？

Answer 1

这是Stroustrup在“C ++的设计和演变”（3.7“引用”）中所说的：

  

引用的引用主要是为了支持运算符重载。 ...

     

C按值传递每个函数参数，并且按值传递对象的效率低或不合适，用户可以传递指针。在使用运算符重载的情况下，此策略不起作用。在这种情况下，符号方便是必不可少的，因为如果对象很大，则不能期望用户插入地址运算符。例如：

 a = b - c;

     

是可接受的（即常规）符号，但

 a = &b - &c;

     

不是。无论如何，&b - &c已经在C中有了含义，我不想改变它。

Answer 2

一个明显的例子是“＆gt;＆gt;”的典型重载作为流提取操作符。要按设计工作，必须能够修改左手和右手参数。必须修改权限，因为主要目的是将新值读入该变量。必须修改左侧以执行指示流的当前状态等操作。

理论上，您可以将指针作为右侧参数传递，但是对左侧参数执行相同操作会有问题（例如，当您将运算符链接在一起时）。

编辑：左侧的问题变得更多，部分原因是重载的基本语法是x @ y（其中“@”代表任何重载的运算符）意味着x.opertor@(y)。现在，如果您更改规则以便以某种方式将x转换为指针，则会很快遇到另一个问题：对于指针，很多这些运算符已经具有与重载分开的有效含义 - 例如，如果我翻译x+2以某种方式神奇地使用指向x的指针，那么我已经产生了一个已经具有与重载完全分离的含义的表达式。要解决这个问题，您可以（例如）决定为此目的，您将生成一种不支持指针算法的特殊指针。然后你必须处理x=y - 所以特殊指针变成你不能直接修改的指针，并且任何分配给它的尝试最终会分配给它指向的任何东西。

我们只限制它们足以支持两个运算符重载，但我们的“特殊指针”已经有大约90％的方式成为具有不同名称的引用...

Answer 3

引用构成了一种标准方法，用于指定编译器应该像对象本身一样处理对象的地址。这非常适合运算符重载，因为操作通常需要在表达式中链接;要使用统一的接口来完成此操作，即完全通过引用，您通常需要获取临时变量的地址，这在C ++中是非法的，因为指针不能保证其所指对象的生命周期。另一方面，参考文献也是如此。使用引用告诉编译器使用某种特定的魔法（至少有const个引用）来保留指示对象的生命周期。

Answer 4

通常，当您实现一个操作符时，您希望直接在操作数上操作 - 而不是它的副本 - 但传递一个指针就有可能删除操作符内的内存。 （是的，这将是愚蠢的，但它仍然是一个重大的危险。）引用允许一种方便的方式允许指针式访问，而无需传递指针的“责任分配”。