c++中ref的作用示例解析
正文
C++11 中引入 std::ref
用于取某个变量的引用,这个引入是为了解决一些传参问题。
我们知道 C++ 中本来就有引用的存在,为何 C++11 中还要引入一个 std::ref
了?主要是考虑函数式编程(如 std::bind
)在使用时,是对参数直接拷贝,而不是引用。下面通过例子说明
示例1:
#include <functional> #include <iostream> void f(int& n1, int& n2, const int& n3) { std::cout << "In function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n'; ++n1; // increments the copy of n1 stored in the function object ++n2; // increments the main()'s n2 // ++n3; // compile error } int main() { int n1 = 1, n2 = 2, n3 = 3; std::function<void()> bound_f = std::bind(f, n1, std::ref(n2), std::cref(n3)); n1 = 10; n2 = 11; n3 = 12; std::cout << "Before function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n'; bound_f(); std::cout << "After function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n'; }
输出:
Before function: 10 11 12
In function: 1 11 12
After function: 10 12 12
上述代码在执行 std::bind
后,在函数 f()
中n1
的值仍然是 1,n2
和 n3
改成了修改的值,说明 std::bind
使用的是参数的拷贝而不是引用,因此必须显示利用 std::ref
来进行引用绑定。具体为什么 std::bind
不使用引用,可能确实有一些需求,使得 C++11 的设计者认为默认应该采用拷贝,如果使用者有需求,加上 std::ref
即可。
#include <thread> #include <iostream> #include <string> void threadFunc(std::string &str, int a) { str = "change by threadFunc"; a = 13; } int main() { std::string str("main"); int a = 9; std::thread th(threadFunc, std::ref(str), a); th.join(); std::cout<<"str = " << str << std::endl; std::cout<<"a = " << a << std::endl; return 0; }
该程序创建一个线程 th
,调用带有两个参数的 threadFunc
函数:一个是 std::string
对象 str
的引用,另一个是整数 a
。函数 threadFunc
修改字符串 str
为 "change by threadFunc",但不修改整数 a
。最后在主线程中输出 str
和 a
的值。
输出:
str = change by threadFunc
a = 9
可以看到,和 std::bind 类似,多线程的 std::thread 也是必须显式通过 std::ref 来绑定引用进行传参,否则,形参的引用声明是无效的。
总结
std::ref
是一个 C++ 标准库函数模板,它将对象的引用转换为可复制的可调用对象。
std::ref
用于将对象的引用传递给函数或线程等可调用对象的参数。如果不使用 std::ref
,那么函数或线程会将对象的副本传递给可调用对象的参数,这可能会导致无法预期的结果,因为对该副本的修改不会影响原始对象。通过使用 std::ref
,可以确保可调用对象引用的是原始对象,因此对该对象的修改将影响原始对象。
需要注意的是,使用 std::ref
前必须确保原始对象的生命周期至少与可调用对象相同,否则会导致悬空引用。另外,std::ref
不能用于将指向临时对象或将过时对象的引用传递给可调用对象。
总之,std::ref
的作用是将对象的引用转换为可复制的可调用对象,使得在函数或线程等可调用对象中引用原始对象,而不是其副本。
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