变量引用和名称之间的区别

Question

我正在研究c++的引用，现在我对变量名和引用之间的区别感到很困惑。测试代码如下：

class TestClass{
private:
    int num;
public:
    TestClass(int n):num(n){
        cout<<this<<" : init of : " <<this->num<<endl;
    }

    TestClass(const TestClass& t):num(t.num){
        cout<<this<<" : copyInit of : " <<this->num<<endl;
    }

};

int main(int argc, const char * argv[]){

    TestClass t = *(new TestClass(55)); //just to test copy initialization

    const TestClass t2 = TestClass(100); //option1
    const TestClass &t2 = TestClass(100); //option2


}

所以现在我有两个制作对象的选项，它们是互斥的。

在我的理解中，如果我使用options2，编译器会在栈内存中创建一个临时对象并将引用值返回给t2。

如果这是正确的，我该如何描述或解释 option1？似乎在堆栈内存中创建了相同的对象，并且计算机为该对象命名为“t2”，但我不清楚这个 option1 与 option2 有何不同strong> 因为变量和引用的名称有些混乱。

此外，交替切换选项，我可以看到在每种情况下对象都是在不同的内存位置创建的。 （例如option1的对象是在0x7fff5fbff828创建的，那个or option2是在0x7fff5fbff820）

请解释一下

1.变量名（option1）和引用（option2）有什么区别。

2.选项 1 和 2 的工作方式有何不同。

3.为什么在这两种情况下都在不同的内存位置创建对象。

提前感谢您的帮助！

Answer 1

const TestClass t2 = TestClass(100); //option1
const TestClass &t2 = TestClass(100); //option2

选项1：

调用TestClass的拷贝构造函数，传入“=”右边创建的临时值。复制省略消除了不必要的对象复制（参见下面的 Piotrs 评论）。

选项 2：

您创建 1 个对象，即临时对象，该对象将绑定到引用。

1. 变量名（选项1）和引用（选项2）有什么区别。

编辑： 我以前不知道这一点，但实际上选项 1 中没有第二次分配（感谢 Piotr）这是由于复制省略，它指的是一种编译器优化技术，可以消除不必要的对象复制。

用你的话来说，“变量名”是一个包含数据的内存块。引用就像一个指针，它指向另一个“变量名”，但它必须被初始化，并且永远不会为空。

1. 选项 1 和 2 的工作方式有何不同。

正如其他人所说，选项 1 是静态类型，而选项 2 可以指向派生（来自 TestClass）对象的实例。

1. 为什么在这两种情况下都在不同的内存位置创建对象。

尽管是“相同的”TestObjects(100)，但它们是单独的实例，因此在不同的内存（地址）中

Answer 2

1) 变量名(option1) 和 参考（选项2）。

名称具有静态类型。引用可以绑定到派生类 - 我们不知道引用对象的确切类型。

在您的示例中 - 对于选项 2 - 您通过创建对临时对象的 const 引用来延长临时对象的生命周期 - 请参阅 http://herbsutter.com/2008/01/01/gotw-88-a-candidate-for-the-most-important-const/

通常，临时对象只持续到完整的结束 它出现的表达式。但是，C++ 故意指定 将临时对象绑定到堆栈上对 const 的引用 将临时对象的生命周期延长到临时对象的生命周期 引用自身，从而避免了其他情况下常见的情况 悬空引用错误。

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2) 选项 1 和 2 的工作方式有何不同。

如果您调用虚函数 - 那么对于变量名，您知道将调用哪个函数，对于引用 - 您无法知道比您的更复杂的示例。

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3) 为什么在不同的内存位置创建对象 案例。

它们是不同的对象，它们同时存在 - 那么为什么它们的内存位置应该相同？

其他区别是，对于选项 1，您创建了自动变量，对于选项 2，它是临时变量 - 两者都可能使用不同的内存（堆栈与寄存器或一些仅用于临时的保留内存）

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考虑更复杂的例子：

class TestClass{
protected:
    int num;
public:
    TestClass(int n):num(n){
        cout<<this<<" : init of : " <<this->num<<endl;
    }
    TestClass(const TestClass& t):num(t.num){
        cout<<this<<" : copyInit of : " <<this->num<<endl;
    }
    virtual void printNum () const { cout << "NUM: " << num << endl; }
};

class TestClassDerived : public TestClass {
public:
    TestClassDerived(int n):TestClass(n){}
    virtual void printNum () const { cout << "DERIVED NUM: " << num << endl; }
};


int main(int argc, const char * argv[]){
    const TestClass t1 = TestClass(100); //option1
    const TestClass &t2 = TestClassDerived(100); //option2
    t1.printNum();
    t2.printNum();
}