指针与引用的区别以及引用的三种用法

最新推荐文章于 2025-06-22 16:43:19 发布

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分类专栏： C/C++ 相关知识文章标签：引用指针

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本文详细解析了C++中指针与引用的区别，并通过具体示例对比了两者在函数参数传递中的行为差异。此外，还介绍了引用的三种常见用法及C++引入引用的原因。

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1.指针与引用的区别：

指针是一块内存的地址值，而引用是一块内存的别名。

下面引自：http://www.cnblogs.com/kingln/articles/1129114.html

从概念上讲。指针从本质上讲就是存放变量地址的一个变量，在逻辑上是独立的，它可以被改变，

包括其所指向的地址的改变和其指向的地址中所存放的数据的改变。

而引用是一个别名，它在逻辑上不是独立的，它的存在具有依附性，所以引用必须在一开始就被初始化，

而且其引用的对象在其整个生命周期中是不能被改变的（自始至终只能依附于同一个变量）。

在C++中，指针和引用经常用于函数的参数传递，然而，指针传递参数和引用传递参数是有本质上的不同的：

指针传递参数本质上是值传递的方式，它所传递的是一个地址值。

值传递过程中，被调函数的形式参数作为被调函数的局部变量处理，

即在栈中开辟了内存空间以存放由主调函数放进来的实参的值，从而成为了实参的一个副本。

值传递的特点是被调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。

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。

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。

为了进一步加深大家对指针和引用的区别，下面我从编译的角度来阐述它们之间的区别：

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。

最后，总结一下指针和引用的相同点和不同点：

★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；

●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）

举例（今晚纠结不已的例子）：

(1) 单指针

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;
 
void j(int* a)
{
    // 这里不会影响到外面
    a = new int;
    *a = 12;
}

int main()
{
    int* a;
    
    // 输出a的地址
    printf("%d\n",a);
    
    j(a);
    
    // 输出a的地址
    printf("%d\n",a);
    
    // 当 a 存放变量的地址为为NULL, 不能解引用, 否则导致code dumped
    printf("%d\n",*a);
    
    return 0;
}

运行结果：

[root@localhost pointer]# ./main 
0
0
Segmentation fault (core dumped)

(2) 双指针



#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;

// 使用双重指针为a初始化, 指针需要在函数内部初始化, 需要双重指针
void j(int** a)
{
    // 这里不会影响到外面
    *a = new int;
    **a = 12;
}

int main()
{
    int* a;
    
    // 输出a的地址
    printf("%d\n",a);
    
    j(&a);
    
    // 输出a的地址
    printf("%d\n",a);
    
    // 当 a 存放变量的地址为为NULL, 不能解引用, 否则导致code dumped
    printf("%d\n",*a);
    
    return 0;
}

运行结果：

[root@localhost pointer]# ./main 
0
25980944
12

2.引用的三种用法：

(1) 独立引用

#include<iostream>

using namespace std; 

int main()
{
    int a=3;
    int& b=a;     //b与a绑定在一起，同生共死
    cout<<b<<" "<<a<<endl;
    b=5;
    cout<<b<<" "<<a<<endl;
    return 0;
}

(2) 作为函数参数

#include<iostream>
using namespace std;
 
void f(int& b)//b在这里与实参a无异
{
    b++;
}

int main()
{
    int a=3;
    f(a);        //a受函数体内部影响
    cout<<a<<endl;
    
    return 0;
}

(3) 作为函数的返回

#include<iostream>
  
using namespace std;

// f函数返回一个（*p）的引用，即a的引用。此引用可作为左值进行运算。
int& f(int* p)
{
    (*p)++;
    return *p;
}

int main()
{
    int a=3,b;
    b=f(&a)*5;
    f(&a)+=10;
    cout<<b<<" "<<a<<endl;  //输出20与15
    
    return 0;
}