C++函数 第六课
《神奇的双胞胎名字——引用传递（Reference Passing）》
本课学习目标
学完本课，同学们能够：
✅ 理解为什么需要引用传递
✅ 理解引用（Reference）是变量的"别名"
✅ 掌握引用传递的写法
✅ 能解释引用传递为什么能够修改外部变量
✅ 能区分值传递和引用传递
第一幕：复制魔法太麻烦了
1、上一节课，我们学会了值传递。
（1）画图。
a = 10 ↓ 复制 ↓ x = 10（2）修改：
x = 100;（3）最后：
a = 10 x = 100（4）函数结束。
x 消失（5）所以：
外面的：
a 没有变化。2、汉克老师问大家：
如果说：
"我就是要修改a！"
怎么办？
复制。
显然做不到。
第二幕：程序王国的新魔法
1、国王请来了最厉害的大魔法师。
他说：
"以后不要复制了。"
大家都愣住了。
那怎么办？
2、魔法师说：
"给它再起一个名字！"
画图。
（1）以前：
a 10（2）现在：
a 10 ↑ ↓ x（3）注意！
不是两个变量。
而是：
一个变量。
两个名字。
3、汉克老师给同学们讲：
引用不是新变量。
引用只是变量的另一个名字。
第三幕：生活中的别名
1、例如：
（1）一个同学。
大名：
张小明（2）家里叫：
明明（3）学校同学叫：
小明（4）是不是三个人？
当然不是。
（5）还是：
同一个人。
只是：
三个名字。
引用就是这样。
2、变量也是这样：
一个变量，通过引用，也可以有几个名字。
第四幕：认识"&"
我们开始写代码。
#include <iostream> using namespace std; void change(int &x) { x = 100; } int main() { int a = 10; change(a); cout << a << endl; return 0; }（1）运行后：
100全班同学都会惊讶了，
为什么？
（2）汉克老师画图。
以前：
a ↓ 复制 ↓ x现在：
a ↑ ↓ x没有复制。
所以：
修改：
x = 100;其实就是：
a = 100;第五幕："&"是什么意思？
1、很多老师都会讲到：
"&" 就是取地址。
汉克老师这里一定要强调：
在这里：
int &x里面的：
&表示：
引用。
2、意思就是：
给原来的变量起一个新的名字。
并不是创建一个新的变量。
第六幕：引用传递全过程
我们画一下完整流程。
main a = 10 ↓ change() ↓ x ↓ 其实就是a ↓ x = 100 ↓ a也变成100 ↓ 函数结束 ↓ a仍然100第七幕：交换两个数字
1、值传递
void swap(int a,int b) { int t = a; a = b; b = t; }调用：
int x = 3; int y = 8; swap(x,y);输出：
3 8为什么没交换？
因为：
复制。
2、引用传递
void swap(int &a,int &b) { int t = a; a = b; b = t; }调用：
swap(x,y);输出：
8 3真正交换成功。
第八幕：值传递 VS 引用传递
1、画图。
（1）值传递：
a ↓ 复制 ↓ x（2）引用传递：
a ↑ ↓ x2、一句话总结：
值传递：
变量复制后，复制件传过去。
引用传递：
变量自己传过去。
第九幕：为什么引用更快？
1、举例。
一本：
1000页。
百科全书。
2、两种方式进行比较
（1）使用值传递：
复制一本。
（2）引用传递：
直接借原书。
（3）哪个快？
引用传递快
3、所以，大型数据。
例如：
数组。
vector。
字符串。
一般：
都用引用传递。
第十幕：什么时候应该用引用？
1、如果，希望修改外面的变量。
例如：
交换。
排序。
输入。
统计。
适合：
引用传递。
2、如果，只是使用变量的值，不需要修改变量。
值传递也可以。
第十一幕：引用有没有危险？
1、如果，很多函数，都能修改同一个变量。
（1）是不是：
有可能：
被不小心修改了？
（2）所以。
引用：
虽然方便。
但是：
要注意，不能乱改。
2、看代码：
#include <iostream> #include <string> using namespace std; // 函数声明：使用 const 引用传递参数 // const int& a: 表示 a 是传入变量的别名，且在该函数内不可被修改 // const int& b: 同理 int add(const int& a, const int& b) { // a = 10; // 错误！编译器会报错，因为 a 是 const 引用，不能修改 return a + b; } // 对于大型对象（如 string），const 引用的优势更明显 void printMessage(const string& msg) { // msg += " extra"; // 错误！不能修改 msg cout << "Message: " << msg << endl; } int main() { int x = 10; int y = 20; // 调用函数 int sum = add(x, y); cout << "Sum: " << sum << endl; // 传递普通变量 string text = "Const reference is safe."; printMessage(text); return 0; }3、const引用参数传递的重要性
（1）性能优化：避免不必要的拷贝
值传递的问题：如果使用值传递，每次调用函数时，编译器都会创建实参的一个完整副本。对于基本类型（如
int、double），拷贝开销很小；但对于大型对象（如string、vector、自定义类对象），拷贝涉及内存分配和数据复制，效率极低。引用的优势：引用传递（
&）不创建副本，因此速度极快。结论：使用引用传递可以显著提升程序运行效率，特别是当参数是大对象时。
（2）安全性：防止意外修改实参
普通引用的风险：如果使用非
const引用（如void func(int& a)），函数内部可以直接修改传入的变量。这可能导致意想不到的副作用，破坏原始数据。const 的保护作用：加上
const后（const int& a），编译器会强制检查函数体内部是否尝试修改该参数。如果有修改操作，编译阶段就会报错。const提供了“只读”保证，增强了代码的健壮性和安全性，明确告知调用者：“我只读取数据，不会改变它”。
第十二幕：课堂综合案例
1、成绩加分程序
#include <iostream> using namespace std; void addScore(int &score) { score += 5; } int main() { int score = 90; cout << "加分前：" << score << endl; addScore(score); cout << "加分后：" << score << endl; return 0; }运行结果：
加分前：90 加分后：95让同学们画图：
score 90 ↑ ↓ score（引用） ↓ 95同学们理解了：
修改的是同一个变量。
第十三幕：值传递与引用传递对比实验
#include <iostream> using namespace std; void fun1(int x) { x++; } void fun2(int &x) { x++; } int main() { int a = 10; fun1(a); cout << a << endl; fun2(a); cout << a << endl; return 0; }运行结果：
10 11同学们来解释下：
为什么第一次没变？
为什么第二次变了？
学生请画出"复制"和"别名"两张图。
本课总结
今天，我们学习了程序王国一种新的魔法——引用传递。请记住五句话：
引用不是创建新变量，而是给原变量起一个新的名字（别名）。
引用传递不会复制数据。
修改引用，就是修改原变量。
引用传递通常比值传递效率更高，特别适合较大的数据。
是否修改原变量，是选择值传递还是引用传递的重要依据。
防止意外修改实参，可以使用
const引用。
课堂挑战
1、请编写下面两个函数：
void addOne1(int x); void addOne2(int &x);2、然后分别调用：
int n = 20; addOne1(n); cout << n << endl; addOne2(n); cout << n << endl;3、思考：
为什么第一次输出还是20，第二次却变成了21？
4、同学们，建立下面两张"心智模型图"：
（1）值传递
实参 │ │ 复制 ▼ 形参（2）引用传递
实参 ▲ │ ▼ 形参（别名）📚 课后拓展
引用已经不用复制了，那为什么 C++ 还有"指针传递"呢？
"引用像是给朋友起了一个小名，而指针更像是拿到了一张写着家庭住址的纸条。下节课，我们就去学习程序王国里神奇的'地址魔法'——指针传递。"