C++ 中的指针与引用：最终指南

2021-09-01 15:38:40 浏览数 (72)

指针在C ++是保存另一个变量的存储器地址的变量。引用是一个已经存在的变量的别名。一旦引用被初始化为一个变量，它就不能被更改为引用另一个变量。因此，引用类似于 const 指针（不要与指向常量值的指针混淆！）。

主要区别

指针

  • 指针在声明后，无论何时都可以初始化为任意值。
int a = 5;
// some code
int *p = &a;
  • 可以分配一个指针来指向一个NULL值。
  • 指针需要使用 ​*​.
  • 指针可以改为指向相同类型的任何变量。

例子：

int a = 5;
int *p;
p = &a;
int b = 6;
p = &b;

参考

  • 引用被声明时必须进行初始化。
int a = 5;
int &ref = a;
  • 引用不能是NULL.
  • 可以简单地按名称使用引用。
  • 一旦引用被初始化为一个变量，它就不能被更改为引用一个变量对象。

其他差异

内存详情

指针在堆栈上有其自己的内存地址和大小，而引用共享相同的内存地址（与原始变量），但也占用栈堆上的部分空间。

算术运算

可以对指针执行各种算术运算，而没有称为引用算术的东西。(但可以取一个引用指向的对象的地址，然后像在​&obj + 6​中那样对它进行指针运算)。

指针和引用在什么时候使用

性能完全相同，因为引用在内部实现为指针。但是仍然可以记住一些要点来决定什么时候使用什么：

使用参考：

  • 在函数参数和返回类型中。使用指针：
  • 如果需要指针运算或传递 NULL 指针，请使用指针。例如对于数组（请注意，数组访问是使用指针算术实现的）。
  • 要实现链表、树等数据结构及其算法，因为指向不同的单元格，我们必须使用指针的概念。

正如C++ 官方常见问题解答中所说：

可以时使用引用，必要时使用指针。

当你不需要“重置”时，引用通常优先于指针。这通常意味着引用在类的公共接口中最有用。引用通常用在对象的外观上，指针用在内部。


上述的例外情况是，函数的参数或返回值需要一个“sentinel”引用—一个不引用对象的引用。这通常是通过返回/获取指针，并赋予nullptr值这种特殊意义（引用必须始终别名对象，而不是取消引用的null指针）来实现的。


注意：老 C 语言程序员有时不喜欢引用，因为它们提供的引用语义在调用方的代码中并不明确。然而，经过一些C++体验，人们很快意识到这是一种信息隐藏的形式，它是一种资产而不是责任。例如，程序员应该用问题的语言而不是机器的语言编写代码。



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