Ссылочный тип данных

Ссылочный тип (ссылки) иногда называют псевдонимом или синонимом, и служат он для присвоения объекту дополнительного имени. Ссылку можно рассматривать как константный указатель. Ссылка связывается с конкретным объектом в момент ее создания и в дальнейшем не может быть изменена, т.е. не может быть перенаправлена на другой объект, подобно обычному указателю.

Ссылка позволяет косвенно манипулировать объектом, точно так же, как это делается с помощью указателя. Однако эта косвенная манипуляция не требует специального синтаксиса (операции разыменования «*»), необходимого для указателей.

Подводя итог вышесказанному, можно отметить, что ссылку можно рассматривать как альтернативное имя объекта, а также как безопасный вариант указателя.

Ссылки имеют три особенности, отличающие их от указателей:

- при объявлении ссылка обязательно инициализируется, т.е. должна быть направлена на уже существующий объект,

- ссылка всегда указывает на один и тот же объект,

- при обращении к объекту по ссылке не требуется указывать операцию разыменования (*), т.к. он выполняется автоматически.

Создание ссылки похоже на создание обычной переменной – тип, имя, инициализатор. Но справа от типа надо поставить символ &.

Пример 15.

int i; //целая переменная

int &ref = i; //определение ссылки на переменную i

int &ref1; //ошибка, ссылка должна быть инициализирована

 

После этого можно пользоваться ссылкой ref так же, как самой переменной i:

i=8; //”прямой” доступ к i

ref = 8; // “косвенный” доступ к i через ссылку

 

При работе со ссылками необходимо учитывать следующее:

- ссылка не может существовать сама по себе – она обязательно связана с какой-либо переменной,

- у ссылки нет своего адреса – если взять адрес ссылки, то получим адрес связанной с ней переменной,

- все, что мы можем сделать со ссылкой – это создать ее.

Ссылку нельзя уничтожить или перенаправить на другую переменную. Она уничтожается автоматически при выходе из блока, в котором была объявлена. Все операции со ссылками реально воздействуют на адресуемые ими объекты. В том числе и операция взятия адреса.

Пример 16.

…

int val = 1024;

int &refVal = val; //ссылка на val

refVal+=2; //val=val+2

int ii= refVal; //ii=val

//устанавливает указатель pi на переменную val

int *pi=&refVal;

…

Если несколько ссылок определяются в одной инструкции через запятую, перед каждой ссылкой должен стоять &

int &rval=val1, &rval2=val2;

Если указателю присвоить нулевое значение, это означает, что указатель не установлен (не указывает ни на один объект), если же нулевое значение присвоить ссылке, это будет означать, что ссылка связана с переменной, значение которой равно 0.

Пример 17.

…

int *pi=0; //pi не указывает ни на какой объект

const int &ri=0;

 

означает примерно следующее:

 

int temp=0;

const int &ri = temp;

Что касается операции присваивания, то работа с указателями тоже отличается от аналогичной работы со ссылками.

Пример 18.

//работа с указателями

//определение переменных val1 и val2

…

int val1=1024, val2=2048;

//установка указателей

int *pi1=&val1, *pi2=&val2;

pi1=pi2;

…

Переменная val1, на которую указывает pi1, остается неизменной, а указатель pi1 получает значение адреса переменной val2. Таким образом, pi1 и pi2 теперь указывают на один и тот же объект val2.

Проделаем подобные операции со ссылками.

…

int &ri1=val1, &ri2=val2; //создание ссылок ri1 и ri2

ri1=ri2;

…

Операция присваивания ri1=ri2 меняет саму переменную val1 (записывает в нее значение из val2), но ссылка ri1 по-прежнему адресует val1. Пример наглядно показывает, что с точки зрения синтаксиса работа со ссылкой ничем не отличается от работы с переменной, на которую она ссылается.

Следует отметить, что механизм ссылок отсутствует в классическом С, но все современные компиляторы С++ поддерживают ссылки.

Ссылки редко используются как самостоятельные объекты, обычно они употребляются в качестве формальных параметров и возвращаемых значений функций.