Programmation C++/Les références
Présentation des références modifier
Une référence peut être vue comme un alias d'une variable. C'est-à-dire qu'utiliser la variable, ou une référence à cette variable est équivalent. Ce qui signifie que l'on peut modifier le contenu de la variable en utilisant une référence.
Une référence ne peut être initialisée qu'une seule fois : à la déclaration. Toute autre affectation modifie en fait la variable référencée. Une référence ne peut donc référencer qu'une seule variable tout au long de sa durée de vie.
Déclaration modifier
La déclaration d'une variable de type référence doit inclure son initialisation :
type& identificateur=variable; // Syntaxe d'initialisation des variables
// ou (strictement équivalent)
type& identificateur(variable); // Syntaxe d'initialisation des objets
Un paramètre de méthode ou de fonction de type référence est initialisé lors de l'appel à celle-ci :
type_retour nomFonctionOuMethode(type& identificateur)
{
// ...
}
// ...
nomFonctionOuMethode(variable);
Sémantique modifier
La variable identificateur est une référence vers la variable variable. La variable variable doit être de type type.
Exemple de programme modifier
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 98,
b = 78,
c;
int &x = a;
c = x + 5; // équivaut à : c = a + 5;
int &y = b;
y = a + 10; // équivaut à : b = a + 10;
cout << "La variable b vaut : " << b << endl;
cout << "La variable c vaut : " << c << endl;
return 0;
}
Exécution modifier
La variable b vaut : 108 La variable c vaut : 103
Explications modifier
- Dans ce programme, on définit 3 variables entières
a,betcet on initialiseaà98etbà78. int &x=a;permet de déclarer une référencexvers la variablea.x+5vaut donc la même chose quea+5donc103.c=x+5;permet donc de transférer103dans la variablec.int &y=b;permet de déclarer une référenceyvers la variableb.a+10vaut98+10donc108.y=a+10;permet de transférer108dans la variableb.- on affiche ensuite
betcc'est-à-dire respectivement108et103.
Pourquoi utiliser une référence ? modifier
C'est la question qui peut se poser en regardant l'exemple ci-dessous, où il serait plus clair d'utiliser directement des variables.
Les références sont principalement utilisées pour passer des paramètres aux fonctions. Voir le chapitre sur les fonctions, section « passage de paramètres par référence ».
Les références constantes sont également utilisées pour référencer des résultats de retour de fonctions afin d'éviter les copies. C'est particulièrement indiqué dans le cas d'objets retournés par des fonctions. Dans ce cas, la valeur ou objet temporaire retourné a une durée de vie aussi longue que la référence.
Exemple :
class Retour
{
public:
void g() const {}
};
Retour f() { return Retour(); }
int main(int argc, char *argv[])
{
const Retour &retour = f();
retour.g();
return 0;
}
Les références et leur lien avec les pointeurs modifier
Une référence est un pointeur que l'on ne peut pas réaffecter (car le compilateur l'interdit), qui se déréférence automatiquement (à l'inverse d'un pointeur pour lequel on doit utiliser l'opérateur d'indirection), et dont à l'inverse d'un pointeur on ne peut connaître l'adresse car le compilateur ne le permet pas. En effet, si v est une référence alors &v donnera l'adresse de l'objet référencé par v, et non l'adresse de la case mémoire où est stockée la référence.
Exercices modifier
Exercice 1 modifier
Faites une fonction dont la déclaration sera void échanger(int & a, int & b) qui devra échanger les deux valeurs.
void échanger(int & a, int & b)
{
int c = a;
a = b;
b = c;
}
Exercice 2 modifier
Faites une fonction pour calculer la factorielle d'un nombre. Sa déclaration sera int fact(int & n). La fonction sera récursive et la valeur de retour sera n. En cas de problèmes, consulter l'Aide 1.
La factorielle (notée "!") est une fonction mathématique.
Voici quelques exemple :
4! = 4 x 3 x 2 x 1 = 24
3! = 3 x 2 x 1 = 6
2! = 2 x 1 = 2
1! = 1
Notez que :
4! = 4 x 3!
3! = 3 x 2!
2! = 2 x 1! = 2 x 1
D'où :
!n = n x !(n-1) si n > 1
Voici un exemple de fonction récursive qui ne répond pas à la consigne d'avoir une déclaration int factorielle (int & n) et qui par conséquent ne peut être qualifiée de solution à l'exercice 2 :
#include <iostream>
using namespace std;
int factorielle(int n)
{
if(n == 1) return 1;
return n * factorielle(n-1);
}
int main(void)
{
int y = factorielle(2);
cout << "résultat : " << y << endl;
}
Une autre solution est (mais la fonction retourne factoriel n, pas n) :
#include <iostream>
using namespace std;
int factorielle(int& n)
{
if(n == 1) return 1;
n--;
return (n+1) * factorielle(n);
}
int main(void)
{
int n = 2;
int y = factorielle(n);
cout << "résultat : " << y << endl;
}
Une autre solution :
#include <iostream>
int fact(int & n)
{
if (n == 0)
{
n = 1;
return 0;
}
else if (n == 1) return 1;
else
{
int t = n-1;
int retVal = fact(t);
n = t * n;
return n/t;
}
}
main()
{
int v = 4;
int res = fact(v);
std::cout << res << " et sa factorielle :" << v << std::endl;
}
Tests modifier
Test 1 modifier
Indiquez si la syntaxe est correcte ou non.
Cas 1 modifier
int b = n;
int & ref = b;
Cas 2 modifier
int x = 5;
int & var = x;
Cas 3 modifier
int n = 2;
int & ref = n;
if (*(ref) == 2) ref++; //ceci provoque une erreur car ref n'est pas un pointeur
Cas 4 modifier
#include <iostream>
using namespace std;
void afficher_par_reference(int & a)
{
cout << a << endl;
}
Cas 5 modifier
int b = 2;
int ref& = b;
Solution modifier
- vrai
- vrai
- faux
- vrai
- faux
Test 2 modifier
Dans ces exemples, trouvez ce que le programme va afficher.
Cas 1 modifier
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int b = 2;
int a = 4;
int & ref1 = b;
int & ref2 = a;
ref2 += ref1;
ref1 -= ref2;
cout << ref2 << " " << ref1 << endl;
}
6 -4