指针,引用的区别

本文深入探讨了指针和引用在C++中的概念与区别,包括它们如何传递参数,各自的特性,以及const如何影响指针和引用的行为。通过对比,读者可以理解引用是别名而指针是实体,引用不可空且初始化后不可变,而指针可以为空并可变。此外,还详细解释了const修饰符在指针和引用中的作用。

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一  指针

指针传递参数本质上是值传递的方式,它传递的是一个地址。在值传递过程中,被调函数的形式参数作为被调用函数的局部变量处理,即在栈中开辟内存空间来存放主调函数传进来的实参的值,从而成为实参的一个副本。值传递的特点是被调用函数对形式参数的任何操作都是作为局部变量进行,不会影响主调函数的实参变量的值对于指针传递的参数,如果改变被调函数中的指针地址,它将影响不到主调函数的相关变量,这里是在说实参指针本身的地址值不会变指针传递参数时,指针中存放的也是实参的地址,但是在被调函数内部指针存放的内容可以被改变,即可能改变指向的实参,所以并不安全)

 

有一个规则可以很好的区分const是修饰指针,还是修饰指针指向的数据——画一条垂直穿过指针声明的星号(*),如果const出现在线的左边,指针指向的数据为常量;如果const出现在右边,指针本身为常量。而引用本身与天俱来就是常量,即不可以改变指向。

二 引用

而在引用传递过程中,被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间,但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址(int &a的形式)。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址,即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此,被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。

 

引用传递和指针传递是不同的,虽然它们都是在被调函数栈空间上的一个局部变量,但是任何对于引用参数的处理都会通过一个间接寻址的方式操作到主调函数中的相关变量。而对于指针传递的参数,如果改变被调函数中的指针地址,它将影响不到主调函数的相关变量。如果想通过指针参数传递来改变主调函数中的相关变量,那就得使用指向指针的指针,或者指针引用。

从编译的角度来看,程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上,符号表上记录的是变量名及变量所对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值,而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值。符号表生成后就不会再改,因此指针可以改变其指向的对象(指针变量中的值可以改),而引用对象则不能修改。

 

 

三 指针和引用的区别

   

★相同点

●都是地址的概念;

指针指向一块内存,它的内容是所指内存的地址;而引用则是某块内存的别名。

★不同点:

●指针是一个实体,而引用仅是个别名;

●引用只能在定义时被初始化一次,之后不可变;指针可变;引用“从一而终”,指针可以“见异思迁”;

●引用没有const,指针有const,const的指针不可变;(具体指没有int& const a这种形式,而const int& a是有     的,  前者指引用本身即别名不可以改变,这是当然的,所以不需要这种形式,后者指引用所指的值不可以改变)

●引用不能为空,指针可以为空;

●“sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小,而“sizeof 指针”得到的是指针本身的大小;

●指针和引用的自增(++)运算意义不一样;

●引用是类型安全的,而指针不是 (引用比指针多了类型检查
 

特别之处const

const对指针和引用的限定是有差别的。

常量指针 VS 常量引用

常量指针:指向常量的指针,在指针定义语句的类型前加const,表示指向的对象是常量。

定义指向常量的指针只限制指针的间接访问操作,而不能规定指针指向的值本身的操作规定性。

常量指针定义"const int* pointer=&a"告诉编译器,*pointer是常量,不能将*pointer作为左值进行操作。

常量引用:指向常量的引用,在引用定义语句的类型前加const,表示指向的对象是常量。也跟指针一样不能利用引用对指向的变量进行重新赋值操作。

 

指针常量 VS 引用常量

在指针定义语句的指针名前加const,表示指针本身是常量。在定义指针常量时必须初始化!而这是引用天生具来的属性,不用再引用指针定义语句的引用名前加const。

指针常量定义"int* const pointer=&b"告诉编译器,pointer是常量,不能作为左值进行操作,但是允许修改间接访问值,即*pointer可以修改。
 

常量指针常量VS常量引用常量

常量指针常量:指向常量的指针常量,可以定义一个指向常量的指针常量,它必须在定义时初始化。常量指针常量定义"const int* const pointer=&c"告诉编译器,pointer和*pointer都是常量,他们都不能作为左值进行操作。

而就不存在所谓的"常量引用常量",因为跟上面讲的一样引用变量就是引用常量。C++不区分变量的const引用和const变量的引用。程序决不能给引用本身重新赋值,使他指向另一个变量,因此引用总是const的。如果对引用应用关键字const,起作用就是使其目标称为const变量。即没有:Const double const& a=1;只有const double& a=1;

总结:有一个规则可以很好的区分const是修饰指针,还是修饰指针指向的数据——画一条垂直穿过指针声明的星号(*),如果const出现在线的左边,指针指向的数据为常量;如果const出现在右边,指针本身为常量。而引用本身与天俱来就是常量,即不可以改变指向。
 

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