1.4. Новый тип данных – ссылка &

Ссылка задает альтернативное имя переменной (псевдоним).

Формат

тип & имя_1 = имя_2;

Ссылка при объявлении всегда должна быть проинициализирована, и в дальнейшем ее изменить нельзя.

Например,

int a, b = 4;

int & x = a;

x = b; // равносильно a = b

x++; // равносильно a++

Если вывести адреса a и x

printf(“%u %u”, &x, &a);

то они будут показывать на одну ячейку.

Сравним ссылку с понятием указателя.

int *y = &a;

Будут справедливы следующие логические выражения

*y = = x // содержимое по адресу, который находится

// в указателе сравнимо с целочисленной переменной

y = = &x // указатель можно сравнить с адресом

// целочисленной переменной

Таким образом, ссылку можно рассматривать как постоянный (константный) указатель, который всегда разадресован, т.е. к нему не нужно применять операцию разадресации *.

Этот тип данных в С++ введен по следующим причинам:

1. для того чтобы избежать копирования значения фактического аргумента в формальный аргумент функции; особенно это важно для сложных типов данных – структур, классов;

2. для того чтобы иметь возможность менять значения фактических аргументов (см. ниже пункт 6 б)).

1.5. Функции в С++

а) объявление и определение функций

В языке С++ вызываемая функция должна быть известна выше вызова. Чтобы не следить за этим, все функции можно объявить в начале программы перед всеми определениями и вызовами.

Объявление имеет вид

тип_возв_знач имя_функции (тип_форм_арг1, тип_форм_арг2,...);

Например,

void Prv(int, int*);

int Fs(double);

double Fc(double, double);

char Ps(char*);

Определения этих функций (прототипов) можно поместить теперь где угодно.

б) передача аргументов в функцию

Передача аргументов в функцию может осуществляться 3 способами:

• по значению. Значение фактического аргумента присваивается формальному.

При этом значение фактического аргумента никогда не может измениться.

• по указателю. Формальному аргументу-указателю передается адрес фактического аргумента. В этом случае значение фактического аргумента может измениться, если применять операции разадресации * и присвоения =.

• по ссылке. В этом случае формальный аргумент – это ссылка на фактический, то есть и фактический и формальный аргумент – имя одной и той же ячейки.

Следовательно, при изменении формального аргумента всегда будет меняться и фактический.

Рассмотрим 3 способа передачи аргументов на классическом примере функции обмена значений двух переменных.

void Swap(int x, int y)

{int z;

z = x; x = y; y = z;

}

void main()

{int a = 7, b = 5;

Swap(a, b);

// обмена a и b нет

cout << a << ’,’ << b;

// 7, 5

}

void Swap(int * x, int * y)

{int z;

z = *x; *x = *y; *y = z;

}

void main()

{int a = 7, b = 5;

Swap(&a, &b);

cout << a << ’,’ << b;

// 5, 7

}

void Swap(int &x, int &y)

{int z;

z = x; x = y; y = z;

}

void main()

{ int a = 7, b = 5;

Swap(a, b);

cout << a << ’,’ << b;

// 5, 7

}

в) inline-функции

Обычно определяемая функция компилируется отдельным модулем (подпрограммой). Поэтому обращение к функции и возврат из нее выполняются по определенным правилам (например, сохранение регистров общего назначения (РОН) в стеке при входе в функцию и восстановление их при выходе из нее и др.). Если код функции маленький, то каждое обращение ведет к лишним временным (“накладным”) расходам. Избежать этого можно, если определить функцию со словом inline: