引用和指针变量有什么区别?

本文详细解释了C++中引用和指针的概念及其主要区别。引用作为变量的别名,不占据额外的存储空间;而指针则用来存储变量的地址,可以改变指向不同的内存位置。
引用和指针变量有什么区别?
引用只是一个别名,是一个变量或对象的替换名称。引用地没有任何意义,因此C++没有提供访问引用本身地址的方法。
引用的地址就是它所引用的变量或者对象的地址,对引用的地址所做的操作就是对被引用
的变量或对象的地址所做的操作。指针是地址,指针变量要存储地址值,因此要存储地址
值,因此要占用存储空间,我们可以随时修改指针变量所保存的地址值,从而指向其他的
内存。
 
在数据结构中,下标指针并非标准术语,推测这里的“下标指针”指的是通过数组下标访问元素的方式,它指针变量有明显区别。 ### 概念层面 - **下标指针(数组下标访问)**:数组是一组连续存储的相同类型元素的集合,通过数组名方括号内的下标来访问数组中的元素。下标从 0 开始,代表元素在数组中的相对位置。例如,`arr[2]` 表示访问数组 `arr` 中的第 3 个元素。 - **指针变量**:专门用于存储其他变量地址的变量指针变量的值是一个内存地址,通过该地址可以间接访问存储在该地址的变量。例如,`int *pnum = &num;`,这里 `pnum` 是指针变量存储变量 `num` 的地址。 ### 访问方式 - **下标指针(数组下标访问)**:使用数组名下标直接访问元素,编译器根据数组的起始地址下标计算元素的内存地址。例如: ```c #include <stdio.h> int main() { int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; printf("Element at index 2: %d\n", arr[2]); return 0; } ``` - **指针变量**:通过指针运算符 `*` 来间接访问指针所指向的变量。例如: ```c #include <stdio.h> int main() { int num = 10; int *pnum = &num; printf("Value pointed by pnum: %d\n", *pnum); return 0; } ``` ### 运算规则 - **下标指针(数组下标访问)**:下标只能是整数类型,用于指定元素在数组中的位置。可以进行简单的整数运算来访问相邻元素,如 `arr[i + 1]`。 - **指针变量**:可以进行指针运算,如指针加(减)整数、指针自增(减)、指针相减等。当指针指向数组元素时,指针加 1 会使指针指向下一个元素的地址,具体偏移量取决于指针所指向的数据类型的大小。例如: ```c #include <stdio.h> int main() { int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *p = arr; // 指针 p 指向数组 arr 的首元素 printf("Value at p: %d\n", *p); p++; // 指针 p 指向下一个元素 printf("Value at p after increment: %d\n", *p); return 0; } ``` ### 灵活性效率 - **下标指针(数组下标访问)**:使用简单直观,适合顺序访问数组元素。但在需要动态改变访问位置时不够灵活,且每次访问都需要进行数组起始地址下标的计算。 - **指针变量**:更加灵活,可以在运行时动态改变指向的地址,适用于需要频繁改变访问位置的场景。指针运算可以直接操作内存地址,避免了每次都进行下标计算,在某些情况下效率更高。 ### 安全性 - **下标指针(数组下标访问)**:如果下标越界,会导致访问到数组之外的内存区域,可能引发未定义行为。编译器通常不会检查下标是否越界,需要程序员自行保证。 - **指针变量**:使用不当可能会导致空指针引用、野指针等问题,同样会引发未定义行为。例如,访问空指针或已经释放的内存地址。
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