指针的引用(*&)与指针的指针(**)

本文通过实际的指针使用经验,解释了在C/C++编程中如何使用指针的引用(*&)与指针的指针(**),以及在不同场景下这两种声明方式的意义。重点讨论了函数参数为指针时的传参细节和注意事项。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

指针的引用(*&)与指针的指针(**
在下列函数声明中,为什么要同时使用*和&符号?以及什么场合使用这种声明方式?   
    void func1( MYCLASS *&pBuildingElement );  
  论坛中经常有人问到这样的问题。本文试图通过一些实际的指针使用经验来解释这个问题。仔细看一下这种声明方式,确实有点让人迷惑。在某种意义上,"*""&"是意思相对的两个东西,把它们放在一起有什么意义呢?。
    为了理解指针的这种做法,我们先复习一下C/C++编程中无所不在的指针概念。我们都知道MYCLASS*的意思:指向某个对象的指针,此对象的类型为MYCLASS。
   Void func1(MYCLASS *pMyClass); // 例如:
   MYCLASS* p = new MYCLASS;
   func1(p);
    上面这段代码的这种处理方法想必谁都用过,创建一个MYCLASS对象,然后将它传入func1函数。现在假设此函数要修改pMyClass:
  void func1(MYCLASS *pMyClass) {
      DoSomething(pMyClass);
      pMyClass = // 其它对象的指针
  }   
    第二条语句在函数过程中只修改了pMyClass的值。并没有修改调用者的变量p的值。如果p指向某个位于地址0x008a00的对象,当func1返回时,它仍然指向这个特定的对象。(除非func1有bug将堆弄乱了,完全有这种可能。)
  现在假设你想要在func1中修改p的值。这是你的权利。调用者传入一个指针,然后函数给这个指针赋值。以往一般都是传双指针,即指针的指针,例如,    CMyClass**。
   MYCLASS* p = NULL;
   func1(&p);
   void func1(MYCLASS** pMyClass);
   { *pMyClass = new MYCLASS; …… }
  调用func1之后,p指向新的对象。在COM编程中,你到处都会碰到这样的用法--例如在查询对象接口的QueryInterface函数中:
   interface ISomeInterface {
       HRESULT QueryInterface(IID &iid, void** ppvObj);
      ……
   };
   LPSOMEINTERFACE p=NULL;
   pOb->QueryInterface(IID_SOMEINTERFACE, &p);
 此处,p是SOMEINTERFACE类型的指针,所以&p便是指针的指针,在QueryInterface返回的时候,如果调用成功,则变量p包含一个指向新的接口的指针。
  如果你理解指针的指针,那么你肯定就理解指针引用,因为它们完全是一回事。如果你象下面这样声明函数:
   void func1(MYCLASS *&pMyClass)  {
       pMyClass = new MYCLASS;
   ……
   }  
 其实,它和前面所讲得指针的指针例子是一码事,只是语法有所不同。传递的时候不用传p的地址&p,而是直接传p本身:
  MYCLASS* p = NULL; 
   func1(p);
   在调用之后,p指向一个新的对象。一般来讲,引用的原理或多或少就象一个指针,从语法上看它就是一个普通变量。所以只要你碰到*&,就应该想 到**。也就是说这个函数修改或可能修改调用者的指针,而调用者象普通变量一样传递这个指针,不使用地址操作符&。
   至于说什么场合要使用这种方法,我会说,极少。MFC在其集合类中用到了它--例如,CObList,它是一个Cobjects指针列表。
    Class CObList : public Cobject {
         …… // 获取/修改指定位置的元素
         Cobject*& GetAt(POSITION position);
         Cobject* GetAt(POSITION position) const;
    };
   这里有两个GetAt函数,功能都是获取给定位置的元素。区别何在呢?
   区别在于一个让你修改列表中的对象,另一个则不行。所以如果你写成下面这样:
     Cobject* pObj = mylist.GetAt(pos); 
  则pObj是列表中某个对象的指针,如果接着改变pObj的值: pObj = pSomeOtherObj;
   这并改变不了在位置pos处的对象地址,而仅仅是改变了变量pObj。但是,如果你写成下面这样: Cobject*& rpObj = mylist.GetAt(pos);
    现在,rpObj是引用一个列表中的对象的指针,所以当改变rpObj时,也会改变列表中位置pos处的对象地址--换句话说,替代了这个对象。这就 是为什么CObList会有两个GetAt函数的缘故。一个可以修改指针的值,另一个则不能。注意我在此说的是指针,不是对象本身。这两个函数都可以修改 对象,但只有*&版本可以替代对象。
   在C/C++中引用是很重要的,同时也是高效的处理手段。所以要想成为C/C++高手, 对引用的概念没有透彻的理解和熟练的应用是不行的。 ################################################################ 注记:函数的参数为指针,如func(MyClass* p). 传参时, MyClass* my; func(my); 相当于传的指针的拷贝,是一个临时值。因此,在函数体内部,你可以更改p指向的MyClass的属性,但是你不能给p赋值,就向上面所说,p = new MyClass();或者*p = 。。。因为,即使你这样做了,出了函数的作用的作用域,my仍然指向原来的地址。而你在函数题内部,改变的是临时变量指针p的地址。所以,不能对p进行赋 值等操作。
http://www.programfan.com/article/2901.html
<think>我们被要求解释C++指针引用的区别,并参考了站内引用[1][2][3][4]。根据这些引用,我们可以总结出以下区别: 1. **定义和声明方式**: - 指针使用`*`声明,例如`int *p;`。 - 引用使用`&`声明,并且必须在声明时初始化,例如`int a=10; int &r=a;`。 2. **是否可为空值**: - 指针可以为空(`nullptr`或`NULL`)[^2][^3]。 - 引用不能为空,必须在声明时初始化,并且始终引用一个有效的对象[^2][^3]。 3. **语法操作**: - 指针可以重新赋值指向不同的对象,也可以进行指针算术运算(如`++`、`--`等)[^3]。 - 引用在初始化后就不能改变其引用的对象(即不能重新绑定到另一个对象)[^3]。对引用的操作实际上是对所引用对象的操作。 4. **常量性**: - 指针有常量指针指针本身是常量,不能改变指向)和指向常量的指针(不能通过指针修改对象的值)[^1][^4]。 - 引用本身没有顶层常量(因为不能改变绑定),但可以有常量引用(即引用常量对象,不能通过引用修改对象)[^1][^4]。 5. **内存占用**: - 指针是一个变量,占用内存空间(通常4或8字节,取决于系统)[^4]。 - 引用是一个别名,不占用额外的内存空间(编译器通常在内部使用指针实现,但语言层面不占用内存)[^4]。 6. **应用场景**: - 指针常用于动态内存分配、数据结构(如链表、树)、需要重新指向不同对象或需要空值的场景[^1][^2]。 - 引用常用于函数参数传递(避免拷贝,尤其是大对象)和函数返回值(返回引用以避免拷贝,但要注意返回局部对象的引用是危险的)[^1][^2]。 现在,我们按照要求组织回答,包括使用LaTeX格式(如需要)和生成相关问题。</think>### C++指针引用的核心区别 #### 1. **本质区别** - **指针** 独立的内存实体(通常占4/8字节),存储目标对象的内存地址 示例: ```cpp int x = 10; int* ptr = &x; // ptr存储x的地址 ``` ![指针内存布局](https://via.placeholder.com/300x150?text=指针内存布局图) `ptr` → [内存地址] → `x` - **引用** 对象的别名,不占用独立内存空间 示例: ```cpp int y = 20; int& ref = y; // ref是y的别名 ``` ![引用内存布局](https://via.placeholder.com/300x150?text=引用内存布局图) `ref` ⇨ `y`(直接绑定) #### 2. **初始化要求** | 特性 | 指针 | 引用 | |------------|--------------------------|--------------------------| | 初始化 | 可延迟初始化 | **必须立即初始化** [^2] | | 空值 | 可为`nullptr` | **不可为空** [^2][^3] | | 示例 | `int* p; p = &x;` (合法) | `int& r;` (编译错误) | #### 3. **可修改性** - **指针** ```cpp int a = 5, b = 10; int* p = &a; // 指向a p = &b; // 可改为指向b ``` 支持指针算术:`p++`(移动地址) - **引用** ```cpp int c = 15; int& r = c; // r = d; // 错误!无法重新绑定 r = 20; // 实际修改c的值 ``` **绑定后不可更改目标** [^3] #### 4. **内存类型特征** | 特征 | 指针 | 引用 | |--------------|-------------------------------|-------------------------------| | `sizeof` | 返回指针大小(4/8字节)[^4] | 返回目标对象大小 [^4] | | 多级间接访问 | 支持多级指针(`int***`) | 仅单级引用 | | 类型安全性 | 需显式类型转换 | 严格类型匹配 | #### 5. **常量性控制** ```cpp const int num = 100; // 指针常量(固定地址) int* const cp1 = # // 错误!需const int* const int* cp2 = # // 正确 // 引用常量 const int& cr = num; // 正确且常用 ``` #### 6. **典型应用场景** - **指针适用场景** - 动态内存管理:`int* arr = new int[100];` [^1] - 数据结构实现:链表节点`Node* next;` - 可选参数传递:`void func(Object* obj = nullptr)` - **引用适用场景** - 函数参数传递:`void swap(int& a, int& b)` [^1] - 避免拷贝大对象:`void process(const BigObj& obj)` - 操作符重载:`Vector& operator=(const Vector& rhs)` --- ### 关键对比总结 | 特性 | 指针 | 引用 | |--------------|---------------|---------------| | **内存占用** | 独立存储地址 | 无额外存储 | | **重绑定** | ✓ | ✗ | | **空值** | ✓ | ✗ | | **初始化** | 非必须 | 强制 | | **访问方式** | `*ptr` 显式解引用 | 隐式操作目标 | > 经验法则: > - 需要"无对象"状态 → **指针** > - 需要重绑定 → **指针** > - 必须绑定有效对象 → **引用** > - 避免拷贝大对象 → **常量引用** --- ### 相关问题 1. **在函数参数传递中,何时使用`const T&`比`T*`更合适?** 2. **C++11的右值引用传统引用有何本质区别?** 3. **智能指针(如`shared_ptr`)如何结合指针引用的优势?** 4. **在多线程编程中,指针引用的线程安全性有何差异?** [^1]: 指针引用在函数参数传递中的典型应用场景[^1]。 [^2]: 引用不能为空且必须初始化的特性[^2][^3]。 [^3]: 引用不可更改绑定对象的特性[^3]。 [^4]: 指针引用在内存占用上的本质区别[^4]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值