C++ 中引用与指针的区别实例详解

2024-03-31 17:57:35

C++ 中引用与指针的区别实例详解

引用是从C++才引入的，在C中不存在。为了搞清楚引用的概念，得先搞明白变量的定义及引用与变量的区别，变量的要素一共有两个：名称与空间。

引用不是变量，它仅仅是变量的别名，没有自己独立的空间，它只符合变量的“名称”这个要素，而“空间”这个要素并不满足。换句话说，引用需要与它所引用的变量共享同一个内存空间，对引用所做的改变实际上是对所引用的变量做出修改。并且引用在定义的时候就必须被初始化。

参数传递的类型及相关要点：

1 按值传递：形参不能修改实参的值，实参要初始化形参，需要分配空间，然后将实参内容copy至形参中。
2 引用传递：实参初始化形参时不需要分配空间。
3 指针传递：本质还是按值传递，在实参初始化形参时，还是需要分配空间的。如果需要修改指针的地址，单纯用指针传递也是不行的，必须用**或*&

下面讨论引用的相关内容：

        1 引用的概念
        2 const引用
        3 引用作为参数传递
        4 引用作为函数返回值
        5 引用与指针的区别

1 引用的概念

牢记下面这几个要点即可：

(1)引用是变量的别名，没有独立的空间
        (2) 引用需要与它引用的变量共享共间
        (3) 对引用所做的改变实际上是对它所引用的变量做出改变
        (4) 引用在定义的时候需要进行初始化
        (5) 引用一经初始化不能重新引用其它变量。

见如下范例：

int main(void)
{
  int val = 100;
  //int &refval;<span style="white-space:pre">    </span>//Error,引用必须初始化
  int &refval = val; 

  cout << "val="<< val << endl;
  refval = 200;  <span style="white-space:pre"> </span>//实际对val变量进行了改变
  cout << "val=" << val << endl; 

  int val2 = 500;
  refval = val2; <span style="white-space:pre"> </span>//这不代表对refval引用至val2这个变量,
        //仅仅代表将val2赋值给refval,即val.
  cout << "val=" << val << endl; 

  return 0;
}

2 const引用

const引用要点如下：

(1) 顾名思义，const引用是指向const对象的引用.

(2) const引用可以引用非const对象，但非const引用不能引用const对象。可以见下面的函数例子.

int a = 200;
const int &ref = a; //OK 

const int b = 100;
int &ref2 = b; //Error,

(3) const引用的对象值是常量，不能修改。

const int a = 200;
const int &ref = a;
ref = 100; //Error,引用的对象是常量，不能被修改

(4) const引用可以引用不同类型的变量，但是将产生一个临时变量。如下：

double a = 3.14;
const int &ref = a; //OK,它产生的过程是：
               //int tmp = a; 生成临时变量tmp，数据可能被截短。
               //const int &ref = tmp;引用的实际上是临时变量

3 引用作为参数传递

引用作为参数传递是参数传递的其中一种。它在实参初始化形参时不需要分配内存空间，下面是例子：

void swap(int &a, int &b )
{
  int tmp = a;
  a = b;
  b = tmp;
} 

int main()
{
  int x = 20;
  int y = 30;
  swap( x, y );
  cout << x << endl; //x = 30;
  cout << y << endl; //y = 20;
}

4 引用作为函数返回值

先列出范例，如下：

int a[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; 

int &index(int i)
{
  return a[i];
} 

int main()
{
  index(3) = 100;
  cout << a[3] << endl; //output: 100 

}

这是引用的另一个作用，可以将函数放在赋值运算符的左边。index函数返回a[]的引用，对引用所做的改变将修改变量自身，所以a[3]被修改成100.

5 引用与指针的区别

(1)访问引用是直接访问，访问指针是间接访问。
        (2)引用是变量的别名，本身不单独分配自己的内存空间，而指针拥有自己的内存空间
        (3) 引用一经初始化，不能再引用其它变量，而指针可以
        (4) 尽可以的使用引用，不得已时使用指针。

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