c++指针与引用的区别

一、初始化要求​​

• 引用​​：​​必须初始化​​，且一旦绑定到某个变量后不可更改

int rats = 101;
int& rodents = rats; // 必须初始化
// int& bad_ref; // 错误！未初始化

• ​​指针​​：​​可以声明后初始化​​，也可以指向不同的变量。

int* pt; // 合法，但未初始化
pt = &rats; // 后续可赋值
pt = &bunnies; // 合法，指向新变量

二、别名 vs 指针变量​​

• ​​引用​​：是目标变量的​​别名​​，二者共享同一内存地址，对引用的操作即对原变量的操作。

rodents++; // 等价于 rats++
// rats和rodents的地址相同（&rodents == &rats）

• ​​指针​​：存储目标变量的​​地址​​，需通过解引用操作*访问目标。

pt = &rats; // pt存储rats的地址
(*pt)++; // 等价于 rats++

三、地址与值操作​​

• ​​引用​​：&在声明时是类型修饰符（如int&），使用时&ref表示获取原变量的地址。

int rats = 101;
int& rodents = rats;
std::cout << &rodents; // 输出rats的地址

• ​​指针​​：&是取地址运算符，*是解引用运算符。

int* pt = &rats;
std::cout << pt; // 输出地址
std::cout << *pt; // 输出值（101）

四、 NULL状态​​

• ​​引用​​：​​必须绑定到有效变量​​，不存在空引用。
• ​​指针​​：可以指向nullptr或无效地址。

int* pt = nullptr; // 合法
int& ref = *pt; // 未定义行为（危险！）

五、函数参数传递​​

• ​​引用参数​​：函数内部对参数的修改直接影响原变量（按引用传递）。

void swapr(int& a, int& b) { // 引用参数
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int x = 1, y = 2;
swapr(x, y); // x和y的值被交换

• ​​指针参数​​：需显式解引用才能修改原变量（按地址传递）。

void swapp(int* a, int* b) { // 指针参数
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
swapp(&x, &y); // x和y的值被交换

​​六. 代码可读性​​

• ​​引用​​：语法更简洁，无需*和&操作符，适合需要“别名”的场景。
• ​​指针​​：显式操作地址，适合需要动态内存管理或复杂指针运算的场景。

总结对比表​​

特性	引用（Reference）	指针（Pointer）
初始化要求	必须初始化	可延迟初始化
重新绑定	不可更改指向	可指向不同变量
解引用操作	无需*，直接操作原变量	需*解引用
解引用操作	无需*，直接操作原变量	需*解引用
地址获取	&ref等价于原变量地址	pt存储地址
NULL状态	不可为空	可为空（nullptr）
典型用途	函数参数、对象别名	动态内存、复杂数据结构

​​示例代码

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int rats = 101;
    int& rodents = rats; // 引用初始化
    int* pt = &rats;     // 指针初始化

    cout << "初始值：" << endl;
    cout << "rats = " << rats << ", address = " << &rats << endl;
    cout << "rodents = " << rodents << ", address = " << &rodents << endl;
    cout << "*pt = " << *pt << ", pt = " << pt << endl;

    rodents++; // 等价于 rats++
    (*pt)++;   // 等价于 rats++

    cout << "
修改后：" << endl;
    cout << "rats = " << rats << endl; // 输出103
    cout << "rodents = " << rodents << endl;
    cout << "*pt = " << *pt << endl;

    pt = nullptr; // 指针可指向nullptr
    // rodents = nullptr; // 错误！引用不可为nullptr

    return 0;
}

通过上述对比，可以看出引用更像目标变量的“别名”，而指针是独立的变量，存储目标地址。理解两者的差异有助于避免常见错误（如误用引用或未初始化指针）。