Tham chiếu (Reference)

Tham chiếu (reference) là một cách khác để làm việc với một biến đã tồn tại mà không cần sao chép nó - đơn giản và an toàn hơn con trỏ trong nhiều trường hợp.

Tham chiếu là gì?

Một tham chiếu là một “bí danh” (alias) - một tên gọi khác cho một biến đã tồn tại. Khi bạn thay đổi tham chiếu, bạn thực chất đang thay đổi biến gốc, vì chúng là cùng một ô nhớ:

#include <iostream>

int main() {
    int age = 25;
    int& age_ref = age; // age_ref là một BÍ DANH của age

    std::cout << age << std::endl;     // 25
    std::cout << age_ref << std::endl; // 25

    age_ref = 30; // Thay đổi thông qua tham chiếu
    std::cout << age << std::endl;     // 30 (age cũng đổi theo, vì chúng là MỘT)

    return 0;
}

Khai báo tham chiếu

Cú pháp: KieuDuLieu& ten_tham_chieu = bien_da_ton_tai;

int x = 10;
int& ref = x; // ref bây giờ là một tên khác của x

⚠️ Tham chiếu phải được khởi tạo ngay khi khai báo và không thể “trỏ lại” sang biến khác sau đó - khác với con trỏ, có thể gán lại địa chỉ mới bất cứ lúc nào:

int x = 10;
int y = 20;
int& ref = x;
// int& ref2; // LỖI! Tham chiếu phải được khởi tạo ngay

ref = y; // Đây KHÔNG làm ref "trỏ sang" y - mà đang GÁN giá trị của y (20) cho x!
std::cout << x << std::endl; // 20 (x đã đổi, không phải ref đổi hướng)

Tham chiếu dùng nhiều nhất trong tham số hàm

Đây là ứng dụng phổ biến và quan trọng nhất của tham chiếu - đã được giới thiệu ở bài “Các cách truyền đối số vào hàm”:

#include <iostream>

void increase(int& x) {
    x = x + 1; // Thay đổi trực tiếp biến gốc thông qua tham chiếu
}

int main() {
    int number = 5;
    increase(number);
    std::cout << number << std::endl; // 6

    return 0;
}

Tham chiếu hằng (const&): tránh sao chép mà vẫn an toàn

Khi truyền dữ liệu lớn (như std::string, std::vector) vào hàm chỉ để đọc, const& là lựa chọn tốt nhất: vừa tránh sao chép tốn kém, vừa đảm bảo hàm không vô tình sửa đổi dữ liệu gốc:

#include <iostream>
#include <string>

void print_message(const std::string& message) {
    std::cout << message << std::endl;
    // message += "!"; // LỖI! Không thể sửa đổi tham chiếu hằng
}

int main() {
    std::string text = "Hello, C++!";
    print_message(text); // Không sao chép chuỗi, chỉ truyền tham chiếu
    return 0;
}

Tham chiếu trong range-based for

Tham chiếu cũng thường dùng để duyệt và sửa đổi trực tiếp phần tử trong container, tránh sao chép từng phần tử:

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3};

    for (int& n : numbers) { // & giúp sửa trực tiếp phần tử trong vector
        n *= 2;
    }
    // numbers bây giờ là {2, 4, 6}

    for (const int& n : numbers) { // const& khi chỉ đọc, tránh sao chép
        std::cout << n << " ";
    }

    return 0;
}

Tổng kết

• Tham chiếu là một bí danh (alias) cho một biến đã tồn tại - không phải một biến độc lập
• Phải khởi tạo ngay khi khai báo, và không thể “trỏ lại” sang biến khác sau đó
• KieuDuLieu& dùng để tham số hàm có thể thay đổi biến gốc, tránh sao chép
• const KieuDuLieu& dùng khi muốn tránh sao chép dữ liệu lớn nhưng không muốn sửa đổi nó