2.3.10 Ссылки

Ссылка является другим именем объекта. Главное применение ссылок состоит в спецификации операций для типов, определяемых пользователем; они обсуждаются в Главе 6. Они могут также быть полезны в качестве параметров функции. Запись x amp; означает ссылка на x. Например:

int i = 1; int amp; r = i; // r и i теперь ссылаются на один int int x = r // x = 1 r = 2; // i = 2;

Ссылка должна быть инициализирована (должно быть что-то, для чего она является именем). Заметьте, что инициализация ссылки есть нечто совершенно отличное от присваивания ей.

Вопреки ожиданиям, ни одна операция на ссылку не действует. Например:

int ii = 0; int amp; rr = ii; rr++; // ii увеличивается на 1

допустимо, но rr++ не увеличивает ссылку; вместо этого + + применяется к int, которым оказывается ii. Следовательно, после инициализации значение ссылки не может быть изменено; она всегда ссылается на объект, который ей было дано обозначать (денотировать) при инициализации. Чтобы получить указатель на объект, денотируемый ссылкой rr, можно написать amp;rr.

Очевидным способом реализации ссылки является константный указатель, который разыменовывается при каждом использовании. Это делает инициализацию ссылки тривиальной, когда инициализатор является lvalue (объектом, адрес которого вы можете взять, см. #с.5). Однако инициализатор для amp;T не обязательно должен быть lvalue, и даже не должен быть типа T. В таких случаях:

1. Во-первых, если необходимо, применяется преобразование типа (#с.6.6-8, #с.8.5.6),

2. Затем полученное значение помещается во временную переменную и

3. Наконец, ее адрес используется в качестве значения инициализатора.

Рассмотрим описание

double amp; dr = 1;

Это интерпретируется так:

double* drp; // ссылка, представленная как указатель double temp; temp = double(1); drp = amp;temp;

int x = 1; void incr(int amp; aa) (* aa++; *) incr(x) // x = 2

По определению семантика передачи параметра та же, что семантика инициализации, поэтому параметр aa функции incr становится другим именем для x. Однако, чтобы сделать программу читаемой, в большинстве случаев лучше всего избегать функций, которые изменяют значение своих параметров. Часто

предпочтительно явно возвращать значение из функции или требовать в качестве параметра указатель:

int x = 1; int next(int p) (* return p+1; *) x = next(x); // x = 2

void inc(int* p) (* (*p)++; *) inc( amp;x); // x = 3

Ссылки также можно применять для определения функций, которые могут использоваться и в левой, и в правой части присваивания. Опять, большая часть наиболее интересных случаев этого встречается при разработке нетривиальных типов, определяемых пользователем. Для примера давайте определим простой ассоциативный массив. Вначале мы определим структуру пары следующим образом:

struct pair (* char* name; int val; *);

Основная идея состоит в том, что строка имеет ассоциированное с ней целое значение. Легко определить функцию поиска find(), которая поддерживает структуру данных, состоящую из одного pair для каждой отличной от других строки, которая была ей представлена. Для краткости представления используется очень простая (и неэффективная) реализация:

const large = 1024; static pair vec[large+1*);

pair* find(char* p) /* поддерживает множество пар «pair»: ищет p, если находит, возвращает его «pair», иначе возвращает неиспользованную «pair» */ (* for (int i=0; vec[i].name; i++) if (strcmp(p,vec[i].name)==0) return amp;vec[i];

if (i == large) return amp;vec[large-1];

return amp;vec[i]; *)

Эту функцию может использовать функция value(), реализующая массив целых, индексированный символьными строками (вместо обычного способа):

int amp; value(char* p) (* pair* res = find(p); if (res-»name == 0) (* // до сих пор не встречалось: res-»name = new char[strlen(p)+1]; // инициализировать strcpy(res-»name,p); res-»val = 0; // начальное значение 0 *) return res-»val; *)

Для данной в качестве параметра строки value() находит целый объект (а не значение соответствующего целого); после чего она возвращает ссылку на него. Ее можно использовать,

например, так:

const MAX = 256; // больше самого большого слова

main() // подсчитывает число вхождений каждого слова во вводе (* char buf[MAX];

while (cin»»buf) value(buf)++;

for (int i=0; vec[i].name; i++) cout «„ vec[i].name «« ": " «« vec [i].val «« «\n“; *)

На каждом проходе цикл считывает одно слово из стандартной строки ввода cin в buf (см. Главу 8), а затем обновляет связанный с ней счетчик с помощью find(). И, наконец, печатается полученная таблица различных слов во введенном тексте, каждое с числом его встречаемости. Например, если вводится

aa bb bb aa aa bb aa aa

то программа выдаст:

aa: 5 bb: 3

Легко усовершенствовать это в плане собственного типа ассоциированного массива с помощью класса с перегруженной операцией (#6.7) выбора [].