C++中引用與指針的區(qū)別(詳細(xì)介紹)[轉(zhuǎn)載]

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C++中的引用與指針的區(qū)別

指向不同類(lèi)型的指針的區(qū)別在于指針類(lèi)型可以知道編譯器解釋某個(gè)特定地址(指針指向的地址)中的內(nèi)存內(nèi)容及大小白粉,而void指針則只表示一個(gè)內(nèi)存地址喻旷,編譯器不能通過(guò)該指針?biāo)赶驅(qū)ο蟮念?lèi)型和大小,因此想要通過(guò)void指針操作對(duì)象必須進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)化。
★ 相同點(diǎn):
1. 都是地址的概念;
指針指向一塊內(nèi)存,它的內(nèi)容是所指內(nèi)存的地址;
引用是某塊內(nèi)存的別名蚂维。
★ 區(qū)別:
1. 指針是一個(gè)實(shí)體,而引用僅是個(gè)別名路狮;
2. 引用使用時(shí)無(wú)需解引用(*)虫啥,指針需要解引用;
3. 引用只能在定義時(shí)被初始化一次奄妨,之后不可變涂籽;指針可變;
引用“從一而終” _
4. 引用沒(méi)有 const展蒂,指針有 const又活,const 的指針不可變;
5. 引用不能為空锰悼,指針可以為空;
6. “sizeof 引用”得到的是所指向的變量(對(duì)象)的大小团赏,而“sizeof 指針”得到的是指針本身(所指向的變量或?qū)ο蟮牡刂罚┑拇笮箕般。?br> typeid(T) == typeid(T&) 恒為真,sizeof(T) == sizeof(T&) 恒為真舔清,但是當(dāng)引用作為類(lèi)成員名稱時(shí)丝里,其占用空間與指針相同4個(gè)字節(jié)(沒(méi)找到標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定)。
7. 指針和引用的自增(++)運(yùn)算意義不一樣体谒;
★ 聯(lián)系
1. 引用在語(yǔ)言內(nèi)部用指針實(shí)現(xiàn)(如何實(shí)現(xiàn)杯聚?)。
2. 對(duì)一般應(yīng)用而言抒痒,把引用理解為指針幌绍,不會(huì)犯嚴(yán)重語(yǔ)義錯(cuò)誤。引用是操作受限了的指針(僅容許取內(nèi)容操作)故响。
引用是C++中的概念傀广,初學(xué)者容易把引用和指針混淆一起。一下程序中彩届,n 是m 的一個(gè)引用(reference)伪冰,m 是被引用物(referent)。

    int m樟蠕;
    int &n = m贮聂;

n 相當(dāng)于m 的別名(綽號(hào))靠柑,對(duì)n 的任何操作就是對(duì)m 的操作。例如有人名叫王小毛吓懈,他的綽號(hào)是“三毛”病往。說(shuō)“三毛”怎么怎么的,其實(shí)就是對(duì)王小毛說(shuō)三道四骄瓣。所以n 既不是m 的拷貝停巷,也不是指向m 的指針,其實(shí)n 就是m 它自己榕栏。
引用的一些規(guī)則如下:
(1)引用被創(chuàng)建的同時(shí)必須被初始化(指針則可以在任何時(shí)候被初始化)畔勤。
(2)不能有NULL 引用,引用必須與合法的存儲(chǔ)單元關(guān)聯(lián)(指針則可以是NULL)扒磁。
(3)一旦引用被初始化庆揪,就不能改變引用的關(guān)系(指針則可以隨時(shí)改變所指的對(duì)象)。
以下示例程序中妨托,k 被初始化為i 的引用缸榛。語(yǔ)句k = j 并不能將k 修改成為j 的引用,只是把k 的值改變成為6.由于k 是i 的引用兰伤,所以i 的值也變成了6.

    int i = 5内颗;
    int j = 6;
    int &k = i敦腔;
    k = j均澳; // k 和i 的值都變成了6;

上面的程序看起來(lái)象在玩文字游戲符衔,沒(méi)有體現(xiàn)出引用的價(jià)值找前。引用的主要功能是傳遞函數(shù)的參數(shù)和返回值。C++語(yǔ)言中判族,函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有三種:值傳遞躺盛、指針傳遞和引用傳遞。
1)以下是“值傳遞”的示例程序形帮。由于Func1 函數(shù)體內(nèi)的x 是外部變量n 的一份拷貝槽惫,改變x 的值不會(huì)影響n, 所以n 的值仍然是0.

  void Func1(int x)
{
x = x + 10;
}
int n = 0;
Func1(n);
cout << “n = ” << n << endl;// n = 0

2)以下是“指針傳遞”的示例程序沃缘。由于Func2 函數(shù)體內(nèi)的x 是指向外部變量n 的指針躯枢,改變?cè)撝羔樀膬?nèi)容將導(dǎo)致n 的值改變,所以n 的值成為10.

void Func2(int *x)
{
(* x) = (* x) + 10;
}
&#8943;
int n = 0;
Func2(&n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

3)以下是“引用傳遞”的示例程序槐臀。由于Func3 函數(shù)體內(nèi)的x 是外部變量n 的引用锄蹂,x和n 是同一個(gè)東西,改變x 等于改變n水慨,所以n 的值成為10.

  void Func3(int &x)
{
x = x + 10;
}
&#8943;
int n = 0;
Func3(n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

對(duì)比上述三個(gè)示例程序得糜,會(huì)發(fā)現(xiàn)“引用傳遞”的性質(zhì)象“指針傳遞”敬扛,而書(shū)寫(xiě)方式象“值傳遞”。實(shí)際上“引用”可以做的任何事情“指針”也都能夠做朝抖,為什么還要“引用”這東西啥箭?
答案是“用適當(dāng)?shù)墓ぞ咦銮∪缙浞值墓ぷ鳌薄?br> 指針能夠毫無(wú)約束地操作內(nèi)存中的如何東西,盡管指針功能強(qiáng)大治宣,但是非常危險(xiǎn)急侥。
就象一把刀,它可以用來(lái)砍樹(shù)侮邀、裁紙坏怪、修指甲、理發(fā)等等绊茧,誰(shuí)敢這樣用铝宵?
如果的確只需要借用一下某個(gè)對(duì)象的“別名”,那么就用“引用”华畏,而不要用“指針”鹏秋,以免發(fā)生意外。比如說(shuō)亡笑,某人需要一份證明侣夷,本來(lái)在文件上蓋上公章的印子就行了,如果把取公章的鑰匙交給他况芒,那么他就獲得了不該有的權(quán)利惜纸。


指針與引用,在More Effective C++ 的條款一有詳細(xì)講述绝骚,我給你轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)

條款一:指針與引用的區(qū)別

指針與引用看上去完全不同(指針用操作符‘*’和‘->’,引用使用操作符‘祠够⊙雇簦’),但是它們似乎有相同的功能古瓤。指針與引用都是讓你間接引用其他對(duì)象止剖。你如何決定在什么時(shí)候使用指針,在什么時(shí)候使用引用呢落君?
首先穿香,要認(rèn)識(shí)到在任何情況下都不能用指向空值的引用。一個(gè)引用必須總是指向某些對(duì)象绎速。因此如果你使用一個(gè)變量并讓它指向一個(gè)對(duì)象皮获,但是該變量在某些時(shí)候也可能不指向任何對(duì)象,這時(shí)你應(yīng)該把變量聲明為指針纹冤,因?yàn)檫@樣你可以賦空值給該變量洒宝。相反购公,如果變量肯定指向一個(gè)對(duì)象,例如你的設(shè)計(jì)不允許變量為空雁歌,這時(shí)你就可以把變量聲明為引用宏浩。
“但是,請(qǐng)等一下”靠瞎,你懷疑地問(wèn)比庄,“這樣的代碼會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果?”

    char *pc = 0乏盐;  // 設(shè)置指針為空值
    char& rc = *pc佳窑;// 讓引用指向空值

這是非常有害的,毫無(wú)疑問(wèn)丑勤。結(jié)果將是不確定的(編譯器能產(chǎn)生一些輸出华嘹,導(dǎo)致任何事情都有可能發(fā)生),應(yīng)該躲開(kāi)寫(xiě)出這樣代碼的人除非他們同意改正錯(cuò)誤法竞。如果你擔(dān)心這樣的代碼會(huì)出現(xiàn)在你的軟件里耙厚,那么你最好完全避免使用引用,要不然就去讓更優(yōu)秀的程序員去做岔霸。我們以后將忽略一個(gè)引用指向空值的可能性薛躬。

因?yàn)橐每隙〞?huì)指向一個(gè)對(duì)象,在C++里呆细,引用應(yīng)被初始化型宝。

    string& rs; // 錯(cuò)誤絮爷,引用必須被初始化
    string s("xyzzy")趴酣;
    string& rs = s; // 正確坑夯,rs指向s
    指針沒(méi)有這樣的限制岖寞。
    string *ps; // 未初始化的指針
    // 合法但危險(xiǎn)

不存在指向空值的引用這個(gè)事實(shí)意味著使用引用的代碼效率比使用指針的要高柜蜈。因?yàn)樵谑褂靡弥安恍枰獪y(cè)試它的合法性仗谆。

void printDouble(const double& rd)
{
     cout << rd; // 不需要測(cè)試rd,它
} // 肯定指向一個(gè)double值
相反,指針則應(yīng)該總是被測(cè)試淑履,防止其為空:
void printDouble(const double *pd)
{
     if (pd)
     { // 檢查是否為NULL
           cout << *pd;
     }
}

指針與引用的另一個(gè)重要的不同是指針可以被重新賦值以指向另一個(gè)不同的對(duì)象隶垮。但是引用則總是指向在初始化時(shí)被指定的對(duì)象,以后不能改變秘噪。
總的來(lái)說(shuō)狸吞,在以下情況下你應(yīng)該使用指針,
一是你考慮到存在不指向任何對(duì)象的可能(在這種情況下,你能夠設(shè)置指針為空)捷绒,
二是你需要能夠在不同的時(shí)刻指向不同的對(duì)象(在這種情況下瑰排,你能改變指針的指向)。如果總是指向一個(gè)對(duì)象并且一旦指向一個(gè)對(duì)象后就不會(huì)改變指向暖侨,那么你應(yīng)該使用引用椭住。
還有一種情況,就是當(dāng)你重載某個(gè)操作符時(shí)字逗,你應(yīng)該使用引用京郑。
最普通的例子是操作符[].這個(gè)操作符典型的用法是返回一個(gè)目標(biāo)對(duì)象,其能被賦值葫掉。

  vector<int> v(10); // 建立整形向量(vector)些举,大小為10;
// 向量是一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)中的一個(gè)模板(見(jiàn)條款35)
v[5] = 10; // 這個(gè)被賦值的目標(biāo)對(duì)象就是操作符[]返回的值
如果操作符[]返回一個(gè)指針,那么后一個(gè)語(yǔ)句就得這樣寫(xiě):
*v[5] = 10;

但是這樣會(huì)使得v看上去象是一個(gè)向量指針俭厚。因此你會(huì)選擇讓操作符返回一個(gè)引用户魏。(這有一個(gè)有趣的例外,參見(jiàn)條款30)
當(dāng)你知道你必須指向一個(gè)對(duì)象并且不想改變其指向時(shí)挪挤,或者在重載操作符并為防止不必要的語(yǔ)義誤解時(shí)叼丑,你不應(yīng)該使用指針。而在除此之外的其他情況下扛门,則應(yīng)使用指針
指針本身的值(地址值)是以pass by value進(jìn)行的鸠信,你能改變地址值,但這并不會(huì)改變指針?biāo)赶虻淖兞康闹担?br> p = someotherpointer论寨; //a is still 1
但能用指針來(lái)改變指針?biāo)赶虻淖兞康闹担?br> *p = 123131星立; // a now is 123131
但引用本身是以pass by reference進(jìn)行的,改變其值即改變引用所對(duì)應(yīng)的變量的值
r = 1231葬凳; // b now is 1231
盡可能使用引用绰垂,不得已時(shí)使用指針。
當(dāng)你不需要“重新指向”時(shí)火焰,引用一般優(yōu)先于指針被選用辕坝。這通常意味著引用用于類(lèi)的公有接口時(shí)更有用。引用出現(xiàn)的典型場(chǎng)合是對(duì)象的表面荐健,而指針用于對(duì)象內(nèi)部。

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