簡單談談C 中指標與引用

2022-10-04 02:18:07 字數 4159 閱讀 9764

指標和引用形式上很好區別,但是他們似乎有相同的功能,都能夠直接引用物件,對其進行直接的操作。但是什麼時候igfhcmbfti使用指標?什麼時候使用引用呢?這兩者很容易混淆,在此我詳細介紹一下指標和引用,力爭將最真實的一面展現給大家。如果我噴得不夠好,希望嘴下留情、手下留命,還請指點一二;如果感覺還不錯,請大家鼓掌。

指向不同型別的指標的區別在於指標型別可以知道編譯器解釋某個特定位址(指標指向的位址)中的記憶體內容及大小,而void*指標則只表示乙個記憶體位址,編譯器不能通過該指標所指向物件的型別和大小,因此想要通過void*指標操作物件必須進行型別轉化。

★ 相同點:

1. 都是位址的概念;

指標指向一塊記憶體,它的內容是所指記憶體的位址;

引用是某塊記憶體的別名。

★ 區別:

1. 指標是乙個實體,而引用僅是個別名;

2. 引用使用時無需解引用(*),指標需要解引用;

3. 引用只能在定義時被初始化一次,之後不可變;指標可變;

引用「從一而終」 ^_^

4. 引用沒有 const,指標有 const,const 的指標不可變;

5. 引用不能為空,指標可以為空;

6. 「sizeof 引用」得到的是所指向的變數(物件)的大小,而「sizeof 指標」得到的是指標本身(所指向的變數或物件的位址)的大小;

typeid(t) == typeid(t&) 恒為真,sizeof(t) == sizeof(t&) 恒為真,但是當引用作為類成員名稱時,其占用空間與指標相同4個位元組(沒找到標準的規定)。

7. 指標和引用的自增(++)運算意義不一樣;

★ 聯絡

1. 引用在語言內部用指標實現(如何實現?)。

2. 對一般應用而言,把引用理解為指標,不會犯嚴重語義錯誤。引用是操作受限了的指標(僅容許取內容操作)。

引用是c++中的概念,初學者容易把引用和指標混淆一起。一下程式中,n 是m 的乙個引用(reference),m 是被引用物(referent)。

int m;

int &n = m;

n 相當於m 的別名(綽號),對n 的任何操作就是對m 的操作。例如有人名叫王小毛,他的綽號是「三毛」。說「三毛」怎麼怎麼的,其實就是對王小毛說三道四。所以n 既不是m 的拷貝,也不是指向m 的指標,其實n 就是m 它自己。

引用的一些規則如下:

(1)引用被建立的同時必須被初始化(指標則可以在任何時候被初始化)。

(2)不能有null 引用,引用必須與合法的儲存單元關聯(指標則可以是null)。

(3)一旦引用被初始化,就不能改變引用的關係(指標則可以隨時改變所指的物件)。

以下示例程式中,k 被初始化為i 的引用。語句k = j 並不能將k 修改成為j 的引用,只是把k 的值改變成為6.由於k 是i 的引用,所以i 的值也變成了6.

int i = 5;

int j = 6;

int &k = i;

k = j; // k 和i 的值都變成了6;

上面的程式看起來象在玩文字遊戲,沒有體現出引用的價值。引用的主要功能是傳遞函式的引數和返回值。

指標能夠毫無約束地操作記憶體中的如何東西,儘管指標功能強大,但是非常危險。

就象一把刀,它可以用來砍樹、裁紙、修指甲、理髮等等,誰敢這樣用?

如果的確只需要借用程式設計客棧一下某個物件的「別名」,那麼就用「引用」,而不要用「指標」,以免發生意外。比如說,某人需要乙份證明,本來在檔案上蓋上公章的印子就行了,如果把取公章的鑰匙交給他,那麼他就獲得了不該有的權利。

指標與引用,在more effective c++ 的條款一有詳細講述,我給你轉過來

條款一:指標與引用的區別

指標與引用看上去完全不同(指標用操作符『*'和『->',引用使用操作符『。'),但是它們似乎有相同的功能。指標與引用都是讓你間接引用其他物件。你如何決定在什麼時候使用指標,在什麼時候使用引用呢?

首先,要認識到在任何情況下都不能用指向空值的引用。乙個引用必須總是指向某些物件。因此如果你使用乙個變數並讓它指向乙個物件,但是該變數在某些時候也可能不指向任何物件,這時你應該把變數宣告為指標,因為這樣你可以賦空值給該變數。相反,如果變數肯定指向乙個物件,例如你的設計不允許變數為空,這時你就可以把變數宣告為引用。

「但是,請等一下」,你懷疑地問,「這樣的**會產生什麼樣的後果?」

這是非常有害的,毫無疑問。結果將是不確定的(編譯器能產生一些輸出,導致任何事情都有可能發生),應該躲開寫出這樣**的人除非他們同意改正錯誤。如果你擔心這樣的**會出現在你的軟體裡,那麼你最好完全避免使用引用,要不然就去讓更優秀的程式設計師去做。我們以後將忽略乙個引用指向空值的可能性。

因為引用肯定會指向乙個物件,在c++裡,引用應被初始化。

string&程式設計客棧 rs; // 錯誤,引用必須被初始化

string s("xyzzy");

string& rs = s; // 正確,rs指向s

指標沒有這樣的限制。

string *ps; // 未初始化的指標

// 合法但危險

不存在指向空值的引用這個事實意味著使用引用的**效率比使用指標的要高。因為在使用引用之前不需要測試它的合法性。

void printdouble(const double& rd)

// 肯www.cppcns.com定指向乙個double值

相反,指標則應該總是被測試,防止其為空:

void printdouble(const double *pd)

}指標與引用的另乙個重要的不同是指標可以被重新賦值以指向另乙個不同的物件。但是引用則總是指向在初始化時被指定的物件,以後不能改變。

string s1("nancy");

string s2("clancy");

string& rs = s1; // rs 引用 s1

string *ps = &s1; // ps 指向 s1

rs = s2; // rs 仍舊引用s1,

// 但是 s1的值現在是

// "clancy"

ps = &s2; // ps 現在指向 s2;

// s1 沒有改變

總的來說,在以下情況下你應該使用指標,

一是你考慮到存在不指向任何物件的可能(在這種情況下,你能夠設定指標為空),

二是你需要能夠在不同的時刻指向不同的物件(在這種情況下,你能改變指標的指向)。如果總是指向乙個物件並且一旦指向乙個物件後就不會改變指向,那麼你應該使用引用。

還有一種情況,就是當你過載某個操作符時,你應該使用引用。

最普通的例子是操作符.這個操作符典型的用法是返回乙個目標物件,其能被賦值。

vector v(10); // 建立整形向量(vector),大小為10;

// 向量是乙個在標準c庫中的乙個模板(見條款35)

v[5] = 10; // 這個被賦值的目標物件就是操作符返回的值

如果操作符返回乙個指標,那麼後乙個語句就得這樣寫:

*v[5] = 10;

但是這樣會使得v看上去象是乙個向量指標。因此你會選擇讓操作符返回乙個引用。(這有乙個有趣的例外,參見條款30)

當你知道你必須指向乙個物件並且不想改變其指向時,或者在過載操作符並為防止不必要的語義誤解時,你不應該使用指標。而在除此之外的其他情況下,則應使用指標假設你有

void func(int* p, int&r);

int a = 1;

int b = 1;

func(&a,b);

指標本身的值(位址值)是以pass by value進行的,你能改變位址值,但這並不會改變指標所指向的變數的值,

p = someotherpointer; //a is still 1

但能用指標來改變指標所指向的變數的值,

*p = 123131; // a now is 123131

但引用本身是以pass by reference進行的,改變其值即改變引用所對應的變數的值

r = 1231; // b now is 1231

盡可能使用引用,不得已時使用指標。

當你不需要「重新指向」時,引用一般優先於指標被選用。這通常意味著引用用於類的公有介面時更有用。引用出現的典型場合是物件的表面,而指標用於物件內部。

上述的例外情況是函式的引數或返回值需要乙個「臨界」的引用時。這時通常最好返回/獲取乙個指標,並使用 null 指標來完成這個特殊的使命。(引用應該總是物件的別名,而不是被解除引用的 null 指標)。

本文標題: 簡單談談c++ 中指標與引用

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