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  • 指针与引用

    本文基于《C++ Primer(第5版)》加上自己的理解整理而成。

    一条声明语句由一个基本数据类型和紧随其后的一个声明符(declarator)列表组成。一般如:int x;的声明语句,声明符就是变量名。

    一、引用

    引用(reference)为对象起了另外一个名字,引用类型引用另外一种类型,这里将声明符写成 &d 的形式来定义引用类型,其中d是声明的变量名。

    1、引用即别名

    引用并非对象,相反的,它只是为一个已经存在的对象所起的另外一个名字。定义一个引用之后,对其进行的所有操作都是在与之绑定的对象上进行的操作。

    1 int ival=1024;
    2 int &refVal=ival;   //refVal指向ival(是ival的另一名字)
    3 refVal=2;           //即是赋给了ival
    4 int ii=refVal;      //与ii=ival执行的结果一样

     因为引用不是一个对象,所以不能定义引用的引用。

    (1)为什么引用必须初始化?

      一般在初始化变量时,初始值会被拷贝到新建的对象中,然而定义引用时,程序把引用和它的初始值绑定在一块,而不是将初始值拷贝给引用。一旦初始化完成,引用将和它的初始对象一直绑定在一起。因为无法令引用重新弄绑定到另外一个对象,因此引用必须初始化

    2、引用的定义

     允许在一条语句中定义多个引用,其中每个引用标识符都必须以符号&开头。(注:在定义指针的时候也要注意。)

    1 int i=1024,i2=2048;     //i和i2都是int
    2 int &r=i,r2=i2;         //r是一个引用,与i绑定在一起,r2是int

    另外,除去两种特例情况,其余所有引用的类型都要和与之绑定的对象严格匹配。

    1 double dval=3.14;
    2 int &refVal=dval;   //错误:此处引用类型的初始必须是int型对象

     二、指针

    1、指针和引用的区别

      指针和引用都是对其它对象的间接访问,指针和引用的区别中最重要的一点就是,引用本身并非一个对象。一旦定义了引用,就无法令其再绑定到另外的对象,之后的每次使用这个引用都是访问它最初绑定的那个对象。而,指针本身就是一个对象,允许对指针赋值和拷贝,而且在指针的生命周期内它可以先后指向几个不同的对象;另外,指针无须在定义时赋初值(在实际应用最好赋初值,至少为nullptr)。

    2、指针

     (1)定义指针类型的方法将声明符写成*d的形式,如果一条语句中定义了几个指针变量,每个变量的前面都必须有符号* 。

    1 int *ip1,*ip2;      //都是指向int类型的指针
    2 double *dp,dp1;     //dp是指向double型指针,dp1是double型对象。

     (2)获取对象地址

      指针存放某个对象的地址,要想获取该地址,需要使用取地址符 (操作符&)。

    1 int ival=42;
    2 int *p=&ival;   //p存放变量ival的地址,或p是指向变量ival的指针

    特别注意:因为引用不是对象,没有实际地址,所不能定义指向引用的指针。

    另外,除了两种特例情况,其他所有指针的类型都要和它所指向的对象严格匹配。

    1 double dval;
    2 dobule *pd=&dval;
    3 int *pi=pd;     //类型不匹配

     (3)利用指针访问对象

    如果指针指向了一个对象,则允许使用解引用符(操作符*)来访问该对象。对指针解引用会得出所指的对象,因此如果给解引用的结果赋值,实际上也就是给指针所指的对象赋值。

    1 int ival=42;
    2 int *p=&ival;   //p存放着变量ival的地址,或p是指向变量ival的指针
    3 cout<<*p;       //输出42
    4 
    5 *p=0;
    6 cout<<*p;       //输出0

     (4)对于赋值语句到底是改变了指针的值还是改变了指针所指对象的值,最好的办法就是记住,赋值永远改变的是等号左侧的对象。

    1 int *p=nullptr;
    2 int ival=42;
    3 p=&ival;   //p的值被改变,现在p指向了ival
    4 *p=0;      //ival的值被改变,指针p并没有改变

    (5)指向指针的引用

      引用本身不是一个对象,因此不能定义指向引用的指针。但指针是对象,所以存在对指针的引用。

    1 int i=42;
    2 int *p;     //p是一个int型指针
    3 int *&r=p;  //r是一个堆指针p的引用

    理解第三行代码的最简单方法是从右往左阅读,离变量名最近的符号最变量的类型有最直接的影响,因此r是一个引用,声明符的剩余部分用以确定r引用的类型是什么,例中的符号*说明r引用的是一个指针。最后,声明的基本数据类型部分指出r引用的是一个int指针。

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