C++对数组的引用实例分析

C++中所谓数组引用，即指向数组的引用；
如：

int  a[10] ;  
int  (&b)[10] = a ;

如果写成：

int  a[10] ;
int* &b = a ;

系统将会报错： cannot convert from 'int [10]' to 'int *&'。
　　
或许你会说在数组名不就是指向这个数组的一个指针吗？题中a是int*类型的，b是指向int*的引用，按理应该是正确的啊，为什么会报错呢？这是因为编译器对指向数组的引用检查更加严格，需要检查数组的维数，在这里a被理解成指向10个int数组的指针int [10]，对于引用也需要相应的引用类型int (&)[10]，即指向10个int数组的指针的引用。

c和c++中有一个“数组降价”问题。如下所示：

#include <iostream>
void test( char arr[100] )
{
   std::cout << sizeof(arr) << std::endl ; // 输出 4
}
int main()
{
  char arr[100] = { 0 };
  std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 输出 100　
  test( arr );

  return 0 ;
}

这段代码的输出是：
100
4

对于同样的arr,一个输出100，另一个输出4。是因为void test( char arr[100] )中的arr被降价了。
void test( char arr[100] ) 中的arr被降阶处理了，
void test( char arr[100] ) 等同于void test( char arr[] )， 也等同于void test( char* const arr ) 如果你原意，它甚至等同于void test( char arr[10] )

编译器对数组的维数不作检查。也就是说：

void test( char arr[100] )
{
   std::cout << sizeof(arr) << std::endl;
}

被降成

void test( char* const arr )
{
   std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 既然是char*，当然输出4
}

这样，即然不检查数组的大小，对于需要保证数组大小的程序就会带来问题。如何解决这个问题呢？可以用c++中的对数组的引用。

看下面这段代码：

......
void test( const char (&arr)[100] )
{
   std::cout << sizeof(arr) << std::endl ; // 输出 100
}
......
  char arr[100] = { 0 };
  std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 输出 100　
  test( arr );
......

这样test就能接受100个char的数组，且只能接受大小为100的char数组。

如果：

char　arr[20] = {0};
test( arr ) ;

就会报错

在C++中，对数组的引用可以直接传递数组名，因为数组的大小的信息已在形参里提供了。但是这样一来我们只能固定数组的大小来用这个函数了。用模板加数组的引用可以解决这个问题，看如下代码：

template <int sz>
void test(char (&arr)[sz])
{
  for (　int i = 0; i < sz; i++　)
......}
char a[2] = { 0 },b[15] = { 0 };
test(a);　　//ok
test(b);　　//ok......

这样解决了数组长度可变的问题，但也引入了新的问题：

（１）当有多个不同的test调用时，会产生多份test代码。而传统的函数调用只有一份代，也调用的次数无关。
（２）由于这些代码都是在编译阶段生成的，它需要知道引用数组的大小。所以这样写的函数显然不能用指针变量作为函数的参数，因此不能用这个函数处理动态分配的内存区域，这样的区域的大小是在运行时确定的。

（编辑：李大同）

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