指针 v.s. 引用

Posted 2020-06-08

对C++的指针总觉得和引用差不多，其实还是挺有差别的。

程序

先看一个小程序：

    int a = 1;
    int& ra = a;
    int* pa = &ra;

    printf("&a = %02X
", &a); //3EFCD0<<
    printf("a = %d
", a); //1
    printf("&ra = %02X
", &ra); //3EFCD0<<
    printf("ra = %d
", ra); //1
    printf("&pa = %02X
", &pa); //3EFCB8
    printf("pa = %02X
", pa); //3EFCD0<<
    printf("*pa = %d
", *pa); //1

 

内存示意图

 

编译器的规则

计算机里面是一个城市，

城市里面有很多间房子，每个房子都有编号，每个房子里面会放具体的材料。

城市里面还有一个派出所，派出所里面有很多小盒子，每个小盒子都有编号，盒子里面放的就是城市里面的门牌号码。

程序员可以给房子盒子取名字，然后通过名字来得到他们。

房子：引用；盒子：指针；名字：变量名；门牌号，盒子编号：地址。

&得到门牌号或者盒子编号，*去到盒子里面找到门牌号，找到对应房子里面的东西。

 

程序编译成下面的故事

===注册===

程序员：这里有一个材料（1），帮忙找个房子放一下，

城市管理机构：找到一个门牌号（3EFCD0）的空房子，就用这个房子吧

程序员：好的，以后我就叫这个房子a吧

程序员：一个名字a还不够，我还想给他取个名字叫做ra，留着备用

程序员：申请一个派出所的盒子，

城市管理机构：找到一个编号为(3EFCB8)的空盒子，就用这盒子吧

程序员：好的，以后我就叫这个盒子pa吧

程序员：这个盒子里面放进刚才那个房子ra门牌号吧。（当然也可以告诉他们用a门牌号）

 

===使用===

程序员：告诉我房子a的编号

程序员：告诉我房子a里面装了什么

程序员：告诉我房子ra的编号

程序员：告诉我房子ra里面装了什么

程序员：告诉我盒子pa的编号

程序员：告诉我盒子pa里面装了什么（当然是那个门牌号)

程序员：告诉我盒子pa里面装门牌号码对应房子里面装了什么。

 

这样看来指针（盒子）和引用（房子）还是有挺大差别的吧。

 

潜规则：

让人讨厌的就是这些潜规则 -___-||，但是记住会更加安全。

• 房子申请了必须放东西（引用必须初始化），否则城市管理机构不干（编译不过），所以永远不会存在空引用（对于C#er而言很难理解，C#的引用鉴于C++指针和引用之间），这样省去了null check，更加高效。
  

  int & ra; //error C2530: “ra”: 必须初始化引用

   

• 盒子申请可以不放东西（盒子不值钱，编译没有问题），但是要小心，在使用盒子前要自己先把门牌号放进去（运行时有问题），否则就要看城市管理机构心情，他们不会帮你清理盒子。
  

  int * pa;//运行时，使用没有初始化的pa,会有这样的异常：读取位置 0xCCCCCCCC 时发生访问冲突。

 

Q&A

Q: int a;可以吗？

A: 编译没有问题，但是和指针一样的问题，这个时候房子申请到了， 你不放材料进去，不知道城市管理机构会放什么东西进去。所以总结而言：你申请东西的时候（房子或者盒子）的时候，最好初始化它，或者不要太久以后再去初始化，没有坏处的，兄弟。

 

Q: 房子一旦申请就不能改变（引用不能改变），盒子却可以改变里面放在房子门牌号，怎么理解？

A: 其实房子和盒子没有本质的区别（怎么又绕回来了@[email protected])，因为他们都是一种东西，当你关注房子的时候，房子和盒子不一样：房子不能变，盒子却很灵活；但是如果你站在房子角度看房子，站在盒子的角度看盒子，是一样的，盒子一旦申请盒子编号也是不能再改变了，盒子只能是那个盒子。换种说法吧，有些时候你可以吧盒子的编号放在另外的盒子里面，被放进去的盒子就是和房子一样的地位了。（指针的指针，忽然觉得还有好长的路...）

 

Q:下面输出是多少

int a = 1;
int& ra = a;
a = 2;

printf("ra = %d
", ra);

A: "ra = 2"//因为ra和a就是同一个房子的两个名字。