如何更改 C++ 引用所引用的變量？

Question

如果我有這個：

int a = 2;
int b = 4;
int &ref = a;

如何在此代碼后使ref引用b ？

Answer 1

這是不可能的，這是設計使然。 引用不能被反彈。

Answer 2

在 C++11 中有 new(ish) std::reference_wrapper 。

#include <functional>

int main() {
  int a = 2;
  int b = 4;
  auto ref = std::ref(a);
  //std::reference_wrapper<int> ref = std::ref(a); <- Or with the type specified
  ref = std::ref(b);
}

這對於在容器中存儲引用也很有用。

Answer 3

你不能重新分配一個引用，但是如果你正在尋找可以提供類似能力的東西，你可以做一個指針。

int a = 2;
int b = 4;
int* ptr = &a;  //ptr points to memory location of a.
ptr = &b;       //ptr points to memory location of b now.

您可以使用以下命令獲取或設置指針內的值：

*ptr = 5;     //set
int c = *ptr; //get

Answer 4

正式地說，這是不可能的，因為這是設計禁止的。 隨意地說，這是可能的。

引用存儲為指針，因此只要知道如何獲取其地址，就可以隨時更改它指向的位置。 同理，當你無權訪問時，你也可以改變const變量、const成員變量甚至私有成員變量的值。

例如，以下代碼更改了類 A 的 const 私有成員引用：

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
private:
    const int &i1;
public:
    A(int &a):i1(a){}
    int geti(){return i1;}
    int *getip(){return (int*)&i1;}
};

int main(int argc, char *argv[]){
    int i=5, j=10;
    A a(i);
    cout << "before change:" << endl;
    cout << "&a.i1=" << a.getip() << " &i=" << &i << " &j="<< &j << endl;
    cout << "i=" << i << " j=" <<j<< " a.i1=" << a.geti() << endl;
    i=6; cout << "setting i to 6" << endl;
    cout << "i=" << i << " j=" <<j<< " a.i1=" << a.geti() << endl;

    *(int**)&a = &j; // the key step that changes A's member reference

    cout << endl << "after change:" << endl;
    cout << "&a.i1=" << a.getip() << " &i=" << &i << " &j="<< &j << endl;
    cout << "i=" << i << " j=" <<j<< " a.i1=" << a.geti() << endl;
    j=11; cout << "setting j to 11" << endl;
    cout << "i=" << i << " j=" <<j<< " a.i1=" << a.geti() << endl;
    return  0;
}

程序輸出：

before change:
&a.i1=0x7fff1b624140 &i=0x7fff1b624140 &j=0x7fff1b624150
i=5 j=10 a.i1=5
setting i to 6
i=6 j=10 a.i1=6

after change:
&a.i1=0x7fff1b624150 &i=0x7fff1b624140 &j=0x7fff1b624150
i=6 j=10 a.i1=10
setting j to 11
i=6 j=11 a.i1=11

如您所見， a.i1最初指向i ，更改后指向j 。

然而，這樣做被認為是危險的，因此不推薦，因為它違背了數據封裝和 OOP 的初衷。 這更像是內存地址黑客攻擊。

Answer 5

您不能重新分配參考。

Answer 6

這是不可能的。 C++ 只是不允許您重新綁定引用指向的內容。

但是，如果你想使用技巧，你幾乎可以用一個新的范圍來模擬它（永遠不要在真實的程序中這樣做）：

int a = 2;
int b = 4;
int &ref = a;

{
    int& ref = b; // Shadows the original ref so everything inside this { } refers to `ref` as `b` now.
}

Answer 7

您可以使用放置 new 輕松制作參考包裝器：

template< class T >
class RefWrapper
{
public:
    RefWrapper( T& v ) : m_v( v ){}

    operator T&(){ return m_v; }
    T& operator=( const T& a ){ m_v = a; return m_v;}
    //...... //
    void remap( T& v )
    {
        //re-map  reference
        new (this) RefWrapper(v);
    }

private:
    T& m_v;
};


 int32 a = 0;
 int32 b = 0;
 RefWrapper< int > r( a );

 r = 1; // a = 1 now
 r.remap( b );
 r = 2; // b = 2 now

Answer 8

這個有可能。 因為在引擎蓋下，引用是一個指針。 以下代碼將打印“hello world”

#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include <string>

using namespace std;

class ReferenceChange
{
public:
    size_t otherVariable;
    string& ref;

    ReferenceChange() : ref(*((string*)NULL)) {}

    void setRef(string& str) {
        *(&this->otherVariable + 1) = (size_t)&str;
    }
};

void main()
{
    string a("hello");
    string b("world");

    ReferenceChange rc;

    rc.setRef(a);
    printf("%s ", rc.ref.c_str());

    rc.setRef(b);
    printf("%s\n", rc.ref.c_str());
}

Answer 9

正如其他答案所述，這是不可能的。

但是，如果您將引用存儲在class或struct ，則可以使用placement new 重新創建整個內容，因此引用被重新綁定。 正如@HolyBlackCat 所指出的，不要忘記使用std::launder訪問重新創建的對象或使用從放置 new 返回的指針。 考慮我的例子：

#include <iostream>

struct A {
    A(int& ref) : ref(ref) {}
    // A reference stored as a field
    int& ref;    
};

int main() {
  int a = 42;
  int b = 43;

  // When instance is created, the reference is bound to a
  A ref_container(a);
  std::cout << 
    "&ref_container.ref = " << &ref_container.ref << std::endl <<
    "&a = " << &a << std::endl << std::endl;

  // Re-create the instance, and bind the reference to b
  A* new_ref_container = new(&ref_container) A(b);
  std::cout <<
    // &ref_container and new_ref_container are the same pointers
    "&ref_container = " << &ref_container << std::endl <<
    "new_ref_container = " << new_ref_container << std::endl <<
    "&new_ref_container.ref = " << &new_ref_container->ref << std::endl <<
    "&b = " << &b << std::endl << std::endl;

  return 0;
}

演示

輸出是：

&ref_container.ref = 0x7ffdcb5f8c44
&a = 0x7ffdcb5f8c44

&ref_container = 0x7ffdcb5f8c38
new_ref_container = 0x7ffdcb5f8c38
&new_ref_container.ref = 0x7ffdcb5f8c40
&b = 0x7ffdcb5f8c40

Answer 10

雖然這是一個壞主意，因為它違背了使用引用的目的，但可以直接更改引用

const_cast< int& >(ref)=b;