我可以有一个用于引用和指针的 ELI5 以及何时使用它们吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】我可以有一个用于引用和指针的 ELI5 以及何时使用它们吗？

【英文标题】：Can I have an ELI5 for references and pointers and when to use them?

【发布时间】：2020-06-16 19:27:13

【问题描述】：

我学习编码已经有一段时间了，但仍然无法理解引用和指针。我搜索的每个答案对我来说都太复杂了。

当我们调用要使用的变量时，例如

int32 y = 1;
int32 x = 2;
int32 z = y + x;

1) "z" 中到底发生了什么？是通过引用，通过指针调用“y”和“x”还是通过变量调用它们？

在这段代码中我正在学习

FString Log = TEXT("Hello");
FString* PrtLog = &Log;
Log.Len();
(*PrtLog).Len();
PrtLog->Len();

2) 这里发生了什么？ “PrtLog”是引用还是指针？

3) 讲师说 *PrtLog 是“取消引用”PrtLog。这是否意味着对 PrtLog 的引用被删除了？ * 和 ->

有什么区别

4) 如果调用变量也可以，为什么我们还需要引用或指针？

5) 为什么有些人声称 90% 的变量将使用更高级别的引用和指针？它们有什么好处吗？如果我们只是通过变量调用，是不是更简单更快？

抱歉，如果问题太多。我无法得到一个我能够在引用和指针的任何地方理解的答案，所以我真的很困惑。

【问题讨论】：

变量不会被“调用”。只有函数可以。我不知道您所说的“它是通过引用、指针调用“y”和“x”还是仅通过变量调用它们？”

PrtLog 是一个指针。不幸的是，取消引用以这种方式命名，因为它与引用无关。您只能取消引用指针。

@BessieTheCow 我也完全不知道哈哈。讲师就是这么说的。或者也许我只是听错了，因为信息太多。什么是正确的术语？从 y 和 x 获取数据？获取数据？编辑：它可能被称为“通过”。编码中的术语太多了，我真的被淹没了

【参考方案1】：

1) "z" 中到底发生了什么？它是通过调用“y”和“x”吗 引用，通过指针还是仅通过变量调用它们？

这些变量都不是指针或引用。它们只是..变量。 x 和 y 是使用的变量。 operator+(x, y).

2) 这里发生了什么？ “PrtLog”是引用还是指针？

PrtLog 是一个指针，你可以通过查看它的类型声明来看到这一点：

FString*

显然它是一个指向 FString 的指针。

= &Log; 可能会引起混淆。在这部分代码中，& 是获取指向Log 的指针所需的地址运算符。 & 仅表示作为类型一部分的引用，Log 这里是变量，而不是类型。

3) 讲师说 *PrtLog 是“取消引用”PrtLog。这是否意味着 删除了 PrtLog 的引用？ * 有什么区别 和 ->

在这种情况下，取消引用只是一个不幸的名称，它意味着获取指针所指向的“事物”。 FString* 是指向 FString 的指针，因此取消引用此类指针将产生 FString。

* 和-> 之间的区别在于-> 是(*pointer). 的简写，或“取消引用pointer 并访问其成员”。

4) 为什么我们在调用变量时甚至需要引用或指针 一样好吗？

您想要使用指针或引用有几个可能的原因。例如，引用一个对象但不复制对象本身。

5) 为什么有些人声称 90% 的变量将使用引用 和更高级别的指针？它们有什么好处吗？要是我们 只是通过变量调用，是不是更简单更快捷？

这是谁声称的？我没有数字，但这似乎不准确。当然，它们都是非常有用的结构，但在很大程度上取决于项目是否以这些数字使用它们。

【讨论】：

1) 感谢您的回复，从回复中逐渐清晰，但现在仍然有点阴天。如我错了请纠正我;我得到的是参考是指我的变量存储的位置。因此，如果我声明 int32 x = 5，则数字 5 存储在某处，并且该位置是一些随机的 HEX 数字，例如 123f43。十六进制数称为地址，对吗？所以如果我引用 int32& y = x，y 将是 123f43，对吧？

@Benjamin 这并不完全正确，对于指针来说确实如此。指针保存指向它所指向的变量的地址。地址的样子在这里并不是一个真正的问题，你不应该过多地关注它的细节。请记住，就语言而言，只有指针的值包含它指向的地址，引用不包含。对于语言，引用（& 不是 *）没有地址，它总是将您定向到它所绑定的变量。

2) 指针与引用完全相反？使用上面的例子，如果我编码 int32* z = y 我应该得到 z = 5，这就是 x 应该是什么。由于 y 是 x 的“位置”，z 将返回存储在位置 123f43 中的数字，对吗？

@Benjamin 不，指针有点像引用。它们只是有一些差异，以使引用更安全。 ***.com/questions/57483/… 这个答案可能会更详细地为您解答。他们绝对不是对立的。

很抱歉打扰了，但在上面的链接中，从第 2 点开始，我完全迷失了。什么是指针，什么是引用，最后什么是变量？为什么它们在定义上听起来如此相似，但同时又如此不同？编辑：以我在 Unreal Engine C++ 中的游戏制作水平，我真的需要使用指针和引用吗？如果可能的话，我真的想尽可能地避免它们

【参考方案2】：

x 和y 被称为左值表达式（通常缩写为左值）。这意味着它们对应于内存位置。表达式的上下文决定了一个值是写入内存位置，还是从内存位置检索的值。

在代码x = 2; 中，一个值被写入x 命名的位置。在代码x + 2中，从x命名的位置读取一个值。

PrtLog 是一个指针，因为它是用指针​​声明符声明的。这里回答了为什么有人会使用指针的问题：Why use pointers?

“取消引用”意味着从指针表达式中删除一个间接级别。一个指针指向一个内存位置。取消引用指针的结果是对应于该内存位置的左值表达式。这可以有多个级别。如果a 是指针，则a->b 等效于(*a).b。

【参考方案3】：

指针只是一个数字。此数字对应于您计算机 RAM 中相应变量值的存储位置。

int theAnswer = 42;
int *pointer = &theAnswer;

std::cout << pointer << '\n';
/*
 * this will print where in memory `theAnswer` is stored,
 * it'll just look like some random number. Try it out!
 */

所以在你的例子中，（2）PrtLog 是一个指针。引用也是一个指针，但 C++ 有点“隐藏”它是一个。

(3) 请记住，指针只是一个数字。因此，如果您想使用指针的值，而不是使用指针本身进行数学运算（例如，您不应该这样做），您需要以某种方式“跟随”该数字到存储值的位置。这就是取消引用的作用。它“跟随”指针获取其值，并允许您执行调用函数或修改函数等操作。

// make an integer variable
int theAnswer = 42;
int *pointer = &theAnswer;

std::cout << "Original: " << theAnswer << " Pointer: " << *pointer << '\n';
// prints "Original: 42 Pointer 42"
*pointer = 41;
std::cout << "Original: " << theAnswer << " Pointer: " << *pointer << '\n';
// prints "Original: 41 Pointer 41"

(4) 有时您无法访问原始文件，例如运行时内存分配，或者如果您想创建一种方法来改变变量等。在 c++ 中，很多这些都隐藏在标准中包含引用和类之类的库，但它仍然偶尔会出现。虽然，如果你在 C++ 中使用 raw 指针（而不是引用或 RAII 类），你应该有充分的理由这样做，内存泄漏真的很容易。

// you can only access this variable though the pointer
int *dynamic = new int;
*dynamic = 42;

std::cout << *dynamic << '\n';

delete dynamic;

(5) 这似乎和 4 是同一个问题，但我可能解释错了。

我希望这很清楚。如果您有任何其他问题，请随时发表评论，我会尽力回答，我很乐意帮助本杰明的同胞！

【讨论】：

感谢您的回复。我想澄清一下，因为我意识到在你的答案之后，我不知道指针、引用和变量的真正含义。 * 表示指针，& 表示引用，变量只是您定义并赋予其含义的单词/字母，例如字母 5 或单词 dog 对吗？在这行代码中：int *pointer = &theAnswer; 为什么把* 和& 都放进去？我对不断重复我的问题感到非常难过，但我对此感到很困惑，真的很想理解。很抱歉

@Benjamin int* pointer 声明了一个名为 pointer 类型为 int* 的变量，即一个 int 指针。 int& ref 声明了一个名为 ref 类型为 int& 的变量，即一个 int 引用。 &theAnswer 获取theAnswer 的地址，即int* 类型的值。在这两种情况下使用& 彼此无关。 & 在两种情况下都有不同的含义。 &theAnswer 中的 & 称为 address-of 运算符 或 operator& (en.cppreference.com/w/cpp/language/…)