3分钟理解指针和引用的区别❤️建议收藏❤️

Posted 2021-08-08 Linux猿

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🎈 作者：Linux猿

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在 C/C++ 使用过程中，经常会使用指针和引用，那它们两个是什么区别呢？本文就来详细讲解一下！

指针：是保存另一个变量内存地址的变量，指针通过 * 访问保存的内存地址所指向的值；

引用：是另一个变量的别名，一旦被初始化就不能被改变，引用可以认为是一个具有自动间接性的常量指针，相当于编译器帮助实现了自动间接性取值，即：编译器帮助加上了 * 。引用内部实现为指针。

指针是在 C 语言中就已存在，功能非常强大，但是许多的不安全因素也都是指针导致的。引用是 C++ 中引入的概念，引用使用起来更加安全。

但是，C++引入引用的直接原因是支持 C++ 重载，来看下面一个例子：

//没有引用的情况下
void func1(const complex* x, const complex* y) 
    complex z = *x+*y;
    // ...
}

//有引用的情况下
void func2(const complex& x, const complex& y)
    complex z = x+y;
    // ...
}

可以看到，在引入引用后，两数相加更加合理，是无感知的，而没有引用的情况下，能明显看到和普通加法运算不同。

但指针和引用都有一个相同点：实现让一个变量对另一个变量的访问。

来通过一个简单例子加深下理解：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x = 10;
    int *p = &x;
    int &y = x;

    cout<<"*p = "<<*p<<endl;
    cout<<" y = "<<y<<endl;
}

输出为：

linuxy@linuxy:~/pointerRef$ g++ main.cpp -o main
linuxy@linuxy:~/pointerRef$ ./main
*p = 10
 y = 10
linuxy@linuxy:~/pointerRef$

上面的例子可以通过下图来理解： 

变量 p 存储 x 的地址，x 和 y 都是 10 的名称。

接下来详细的讲解一下区别。

（1）初始化不同

指针可以先定义，再初始化，可以重复赋值。引用必须定义时初始化，一旦被初始化，就不能改变，类似于 const 定义常量。来看一个例子：

int main() {
    int a = 10;
    //定义和赋值分开
    int *p; 
    p = &a;

    //定义时赋值
    int *q = &a;

    int &r = a;
    /*
        错误情况
        int &r;
        &r = a; 
    */
    //定义时必须初始化
    const int c = 10;
}

（2）赋值NULL

        指针可以使用 NULL 赋值为空，引用不可以；

（3）指针可以多级，引用只能一级；

来看一个例子：

int main() {
    int a = 10;
    int *q = &a;
    int **p = &q;
    cout<<"**p = "<<**p<<endl;
}

上面可以用下图来理解：

p 需要两次才能取到 a 的值，当然，还有多级指针，这里就不深入了。

（4）指针需要 （*）来引用值，而引用可以直接取值。

（5）指针支持算术运算，而引用不能。

（6）指针变量有地址，而引用的地址是引用变量的地址；

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