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开发环境
ubuntu下的g++编译器即可，随着gcc一起安装的
g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3) 11.4.0
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warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.编译指令
g++ test.cpp -o teststring类型
在c语言中，是没有string这个类型的。想要表达字符串必须借助字符数组或者字符指针，极其不便。c++中原生支持string类型且自带方便的API调用接口。
例如：
int main() {
// 定义string类型并进行拷贝初始化
string str1 = "hello world";
cout << "str1 : " << str1 << endl;
// 构造函数初始化
//以下都是重载函数，c++的特性，允许同名但参数或返回值不同的函数存在
// string();
// string( size_type length, char ch );
// string( const char *str );
// string( const char *str, size_type length );
// string( string &str, size_type index, size_type length );
// string( input_iterator start, input_iterator end );
string str2("hello");
cout << "str2 : " << str2 << endl;
//部分API接口示例
//赋值api assign
string str3;
str3.assign("this is str3");
cout << "str3 : " << str3 << endl;
//拼接api append
string str4 = str3 + str2;
cout << "str4 : "<<str4<<endl;
//c_str 返回指向字符串的指针
const char* str5 = str3.c_str();
cout << "str5 : "<<str5<<endl;
//迭代器循环遍历
for (auto it = str4.begin(); it != str4.end(); ++it) {
std::cout << *it << " "; // 用 * 访问当前位置的字符
}
std::cout << std::endl;
//capacity()函数返回在重新申请更多的空间前字符串可以容纳的字符数
size_t strlen = str4.capacity();
cout << "str4 capacity: " << strlen << endl;
return 0;
}引用
引用，就是给一个已经存在的变量取了一个“外号/别名”。
1. 现实生活中的比喻
- 指针（Pointer）：像一张写着房间号的纸条。
- 纸条上写着“302 房间”。纸条本身占用空间，纸条里的地址可以擦掉重写（指向别的房间），纸条也可能是空的（
nullptr）。
- 纸条上写着“302 房间”。纸条本身占用空间，纸条里的地址可以擦掉重写（指向别的房间），纸条也可能是空的（
- 引用（Reference）：像人的“外号”。
- 比如“罗翔”的外号叫“张三”。
- “罗翔”和“张三”指的是同一个实体。给“张三”一拳，“罗翔”脸上也会肿；给“张三”发 100 块红包，“罗翔”的钱包就会变鼓。
2. 代码怎么写？
在 C++ 中，在类型后面加个 & 就代表定义一个引用：
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 10;
int& ref = a; // ref 是 a 的引用（外号）
cout << "a = " << a << endl; // 输出 10
cout << "ref = " << ref << endl; // 输出 10
ref = 20; // 通过外号修改值
cout << "a = " << a << endl; // a 也变成了 20！
// 它们的内存地址一模一样！
cout << &a << " == " << &ref << endl;
}注意：你在使用 ref 的时候，完全不需要像指针那样加 \* 解引用，把它当成普通变量直接用就行了！
3. 引用的“三大死铁律”（比指针省心的地方）
正是因为以下三条规则，引用用起来比指针安全得多：
| 规则 | 指针（int*） | 引用（int&） |
|---|---|---|
| 1. 必须初始化 | 可以不初始化（悬空指针，危险） | 必须在定义时绑定初始值！ int& r; ❌ 编译报错 |
| 2. 从一而终 | 随时可以指向其他变量（p = &b） | 一旦绑定，终生不能更改指向！ |
| 3. 是否允许为空 | 可以是 nullptr（使用前需要判断 if(p)） | 绝不允许为空，必定指向某个真实存在的变量 |
💡 “从一而终”的小陷阱：
如果你写
ref = b;，这不是让ref转去引用b，而是把b的值赋值给ref所引用的原变量a！
4. 为什么要发明引用？（C++ 创始人的用心）
在 C 语言时代，我们要写一个交换两个数的函数，必须传指针：
// C 语言方式：传指针
void swap(int* x, int* y) {
int temp = *x; // 必须写一堆 *
*x = *y;
*y = temp;
}
int main() {
int a = 1, b = 2;
swap(&a, &b); // 调用时必须手动取地址 &
}这样写语法非常繁琐，满屏幕都是 * 和 &。
C++ 引入引用后，代码变得无比优雅：
// C++ 方式：传引用
void swap(int& x, int& y) { // x 是 a 的别名，y 是 b 的别名
int temp = x; // 像普通变量一样直接写！
x = y;
y = temp;
}
int main() {
int a = 1, b = 2;
swap(a, b); // 直接传 a 和 b，干净利落！
}5. 底层真相：引用到底是个啥？
引用在 C++ 编译器底层的实现，本质上就是一个“被限制了功能的常指针（Type\* const）”。
你写代码：
int& ref = a;
ref = 20;编译器在后台为你做的事：
int* const ref = &a; // 自动帮你取地址，且指针本身不能修改指向
*ref = 20; // 自动帮你加 * 访问内容看明白了吧？引用其实是编译器提供的一种“语法糖”。它把指针繁琐的取地址（&）、解引用（*）、判空（nullptr）全都在后台自动化了，把方便和安全留给了程序员。
6. 最常用的高级写法：const 引用
我们在写函数参数传递对象（比如 string 或自定义大类）时，最推荐的写法就是：const 类型&。
// 既避免了拷贝大对象的内存消耗（高效），又防止函数内部不小心修改了原数据（安全）
void printMessage(const std::string& str) {
// str.append("!"); // ❌ 编译报错！const 保护了原数据不被改动
cout << str << endl;
}总结
- 指针：是一个独立的变量，里面存的是别人的地址，可以随时换指向，可以为空。（灵活但危险）
- 引用：是别人的一个别名，与原变量同生共死，绑定后不可变，不能为空。（安全且书写简洁）
以后看到 int&，就在脑子里替换成“a 的外号”五个字，你就彻底通透了！
