浅析指针和引用

遂..

已于 2022-12-16 10:44:38 修改

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分类专栏： C/C++ 文章标签： c++

于 2022-10-19 17:17:41 首次发布

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一、区别与联系

1.指针有自己的一块空间，而引用只是一个别名；

2.使用 sizeof 看一个指针的大小是 4（32位）或8（64位），而引用则是被引用对象的大小；

char a;
char *p = a;
char &ra = a;
sizeof(a);    //1
sizeof(p);    //4
sizeof(ra);   //1

3.指针可以被初始化为 NULL，而引用必须被初始化且必须是一个已有对象的引用；

int a;
int *p = nullptr;    //right
int &ra;             //error,必须初始化
int &rb = a;         //right

4.作为参数传递时，指针需要被解引用才可以对对象进行操作，而直接对引用的修改都会改变引用所指向的对象；

5.可以有 const 指针，但是没有 const 引用；

6.指针在使用中可以指向其它对象，但是引用只能是一个对象的引用，不能被改变；

int a;

const int *p = &a;    //底层const，无法修改值
int * const p = &a;   //顶层const，无法修改指向

const int &ra = a;    //不能修改值
int & const ra = a;   //没有意义，引用本身就不能更改指向

7.指针可以有多级指针（**p），而引用只有一级；指针可以有引用，但引用没有指针。

不能建立引用的引用，不能建立指向引用的指针。因为引用不是一种数据类型！！所以没有引用的引用，没有引用的指针。

8.指针和引用使用++运算符的意义不一样；

	int a = 2;

	int& ra = a;
	int* p = &a;

	cout << ++ra << endl;		//3，等同于对a直接进行++。
	cout << ++(*p) << endl;		//4，先解引用后偏移，相当于对a进行++。
	cout << *(++p) << endl;		//乱码，偏移后p指向的是a之后的地址，是未知的。

9.如果返回动态内存分配的对象或者内存，必须使用指针，引用可能引起内存泄露。

对象通过指针获取申请的堆上内存，指针是指向动态内存区域的唯一方式，而引用实质是对象的一个别名，对象被析构之后，引用将会失效，所以可能会使得堆上的内存空间没有及时释放，造成内存泄露。

二、注意事项

1.当引用作为函数的参数时，效果和用指针作为函数参数的效果相当。当调用函数时，函数中的形参就会被当成实参变量或对象的一个别名来使用，也就是说此时函数中对形参的各种操作实际上是对实参本身进行操作,而非简单的将实参变量或对象的值拷贝给形参。

void swap1(int a, int b)
{
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
}

void swap2(int &a, int &b)
{
	a = a ^ b;
	b = a ^ b;
	a = a ^ b;
}



int main()
{
	int a = 3, b = 5;
	swap1(a, b);    //3 5
    swap2(a, b);    //5 3 
    return 0;
}

2.通常函数调用时，系统采用值传递的方式将实参变量的值传递给函数的形参变量。此时，系统会在内存中开辟空间用来存储形参变量，并将实参变的值拷贝给形参变量，也就是说形参变量只是实参变量的副本而已;如果函数传递的参数是类的对象，系统还会调类中的拷贝构造函数来构造形参对象。而使用引用作为函数的形参时，此时传递给函数的是实参的别名而非副本，故系统不会耗费时间来在内存中开辟空间来存储形参。因此如果参数传递的数据较大时，建议使用引用作为函数的形参,这样会提函数的时间效率,并节省内存空间。

3.使用指针作为函数的形参虽然达到的效果和使用引用一样,但当调用函数时仍需要为形参指针变量在内存中分配空间，而引用则不需要这样，故在C++中推荐使用引用而非指针作为函数的参数。

4.如果在编程过程中既希望通过让引用作为函数的参数来提高函数的编程效率，又希望保护传递的参数使其在函数中不被改变,则此时应当使用常引用作为函数的参数。