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C++中指针和引用的区别(超详细)

2023-12-22 13:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

指针和引用主要有以下区别:

引用必须被初始化,但是不分配存储空间。指针不声明时初始化,在初始化的时候需要分配存储空间。 引用初始化后不能被改变,指针可以改变所指的对象。 不存在指向空值的引用,但是存在指向空值的指针。

注意:引用作为函数参数时,会引发一定的问题,因为让引用作参数,目的就是想改变这个引用所指向地址的内容,而函数调用时传入的是实参,看不出函数的参数是正常变量,还是引用,因此可能引发错误。所以使用时一定要小心谨慎。

 

 

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)

 

 

 

 

这几天看重温了下《高质量C/C++编程指南》和 《More Effective C++》对于里面的引用和指针觉得写得很精辟,同时在网上也找了些别人写的总结,引用过来大家分享下。

    虽然使用引用和指针都可以间接访问另一个值,但他们之间有两个重要区别:

引用总是指向某个对象,定义引用没有初始化是错误的。赋值行为的差异,给引用赋值修改的是该引用所关联的对象的值,而并不是使引用与另一个对象关联。引用一经初始化,就始终指向同一个特定对象。

★ 相同点:

    1. 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;引用是某块内存的别名。

★ 区别:

    1. 指针是一个实体,而引用仅是个别名;

    2. 引用使用时无需解引用(*),指针需要解引用;

    3. 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” ^_^

    4. 引用没有 const,指针有 const,const 的指针不可变;

    5. 引用不能为空,指针可以为空;

    6. “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(所指向的变量或对象的地址)的大小;

    typeid(T) == typeid(T&) 恒为真,sizeof(T) == sizeof(T&) 恒为真,但是当引用作为成员时,其占用空间与指针相同(没找到标准的规定)。

    7. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样;

 ★ 联系

    1. 引用在语言内部用指针实现(如何实现?)。

    2. 对一般应用而言,把引用理解为指针,不会犯严重语义错误。引用是操作受限了的指针(仅容许取内容操作)。

★《高质量C/C++编程指南》6.6

    引用是C++中的概念,初学者容易把引用和指针混淆一起。一下程序中,n 是m 的一个引用(reference),m是被引用物(referent)。

int m;   int &n = m;  

    n 相当于m 的别名(绰号),对n 的任何操作就是对m 的操作。例如有人名叫王小毛,他的绰号是“三毛”。说“三毛”怎么怎么的,其实就是对王小毛说三道四。所以n 既不是m 的拷贝,也不是指向m 的指针,其实n就是m 它自己。

   

复制代码 引用的一些规则如下: (1)引用被创建的同时必须被初始化(指针则可以在任何时候被初始化)。 (2)不能有NULL 引用,引用必须与合法的存储单元关联(指针则可以是NULL)。 (3)一旦引用被初始化,就不能改变引用的关系(指针则可以随时改变所指的对象)。 复制代码

 

    以下示例程序中,k 被初始化为i 的引用。语句k = j 并不能将k 修改成为j 的引用,只是把k 的值改变成为6.由于k 是i 的引用,所以i 的值也变成了6.

int i = 5;   int j = 6;   int &k = i;   k = j; // k 和i 的值都变成了6;  

    上面的程序看起来象在玩文字游戏,没有体现出引用的价值。引用的主要功能是传递函数的参数和返回值。C++语言中,函数的参数和返回值的传递方式有三种:值传递、指针传递和引用传递。

    以下是“值传递”的示例程序。由于Func1 函数体内的x是外部变量n 的一份拷贝,改变x 的值不会影响n, 所以n 的值仍然是0.

void Func1(int x)   {       x = x + 10;   }   int n = 0;   Func1(n);   cout 


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