指针和引用(整理)

指针和引用

区别

>引用在创建的时候需要初始化, 指向有效对象, 必须与合法的存储单元关联, 不能再改变为其他对象的引用;

>指针可以在定义以后任意时候再初始化, 指向的地址和地址内存放的数据都可以改变;

>引用不可为空, 指针可以为空 (0/NULL);

>const指针可以是NULL, 也有可能是野指针;

>引用和指针的语义是相似的, 引用是不可改变的指针, 指针是可以改变的引用. 其实都是实现了引用语义.

常引用

>利用引用提高效率 保护数据不被改变 const [type]& [name] = var;

Note 用基类指针操作派生类的数组, p++不是指向下一个元素, 而是指向了一个不合适的内存地址(类型不同); void* p; 不能++;

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函数传参

传值

>函数内会为形参开辟一个新的内存空间存放实参的值, 是实参的副本;

>指针是个存放地址的变量,传递指针参数本质上是值传递, 传递的是内存地址, 固定大小(一个pointer, 一般为4);

>如果函数的形参为字符串指针, 那传递的是地址值, 在函数内部修改形参的值并不能真正的改变传入实参的值;

void GetMemory( char* p )
{
    //改变了作为形参的指针的地址变量, 不会对实参有影响;
    p = (char*) malloc( 100 );
}

>p[]数组为函数内的局部自动变量, 栈内存在函数返回后内存已经被释放;

char* GetMemory( void)
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}

传指针

>如果是修改指针指向的地址存放的值, 这样可以改变实参的值;

void GetN(int* n)
{
    *n = 3;
}

>要改变指针指向的地址, 使用指针的指针, 或者指针的引用;

void GetMemory( char** p, int num )
{
    //这里需要判断是否申请成功 if(*p == NULL), 需要释放free;
    *p = (char*) malloc( num );
}

传引用

>引用是内存别名, 定义需要初始化, 存在依附性, 地址不可改变;

void GetMemory( char* &p, int num )
{
    p = (char*) malloc( num );
}

>引用传递中, 函数的形参虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间, 但是存放的是函数传递进来的实参的地址; 对形参的操作会被处理成间接寻址(通过栈中存放的地址访问实参的数据变量).

>引用不产生对象副本(不会调用构造), 参数传递时不需要复制对象, 提高效率;

>如果函数返回了引用, 那么函数的调用也可以被赋值;

double &max(double &d1,double &d2)
{
    return d1>d2?d1:d2;
}
//---
max(x,y)+=1.0;

<refer to> http://xinklabi.iteye.com/blog/653643

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指针数组和数组指针

指针数组-存储指针的数组; int* p[n]: 声明了一个数组, 数组的元素是n个int型的指针;
[]的优先级比*高, p和[]先结合成为数组;  p是指向数组首地址的指针; [原文说p是个不可知的表示]
[原文说:执行p+1是错误的, 但(p+1)就是指向p[1]的指针, 就是指向数组元素(int指针)的指针)]

>指针数组是多个指针变量, 以数组的形式存放在内存中, 占有n个指针的存储空间;

>二维数组赋给指针数组:

int *p[3];//数组存放了3个指针变量 p[0]~p[2]
int a[3][4];
for(i=0;i<3;i++){
    p[i]=a[i];
}

表示数组中i行j列的元素的方式: *(p[i]+j)、*(*(p+i)+j)、(*(p+i))[j]、p[i][j]

数组指针-指向数组的指针; int (*p)[n]: 声明了一个指针, 指向一个拥有n个int元素的数组;
()的优先级高, p和*结合成为指针; 这个一维数组的指针也称为行指针, p+1时, p会跨过n整个整型数据的长度(步长), 也就是跨过数组;

>数组指针是一个指针变量, C语言中用来指向二维数组, 内存中只占一个指针的存储空间;

Class **Menu = new Menu*[NUM]; //指针指向数组, 数组的内容是指针, 即: 指针数组的数组指针...

>二维数组赋给数组指针:

int a[3][4];
int (*p)[4]; //该语句是定义一个数组指针，指向含4个元素的一维数组。
 p=a;        //将该二维数组的首地址赋给p，也就是a[0]或&a[0][0]
 p++;       //该语句执行过后，也就是p=p+1;p跨过行a[0][]指向了行a[1][]

<refer to> http://www.cnblogs.com/hongcha717/archive/2010/10/24/1859780.html

指针和数组

char str[] = "world"; cout <<str<<" "<< sizeof(str) << ": ";
char* p    = str;     cout <<p<<" "<<sizeof(p) << ": ";

>str是数组名, 编译器通过数组名查到数组大小, str是C风格的字符串, 长度需要加上一个;

>p是指针, 长度为一个地址, 大小不变, 一般情况下, 32位是4, 64位是8;

>不变的还有char, 占一个机器字节;

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常量指针和指针常量

>常量指针- 指向常量的指针; 指针指向的内容不可修改, 指针自身的地址值可变;

const在*左边: const char* ptr; 或 char const* ptr; 读作: pointer to const char: 指向const char的指针; (内容不变)

>指针常量- 指针是一个常量; 指针内存储的地址值不可变, 指向的数据内容可修改;

const在*右边: char* const ptr; 读作: const pointer to char: const指针, 指向char; (地址不变)

[中文翻译坑爹, 用英文理解就很清晰, 中文应该记成: 常量的指针, 指针是常量]

int a = 1;
int b = 2;
int* pa = &a;
int* const* pointerToConstPointer = &pa;
int* pb = &b;
pointerToConstPointer = &pb;
*pointerToConstPointer = pb; //error
**pointerToConstPointer = 10;

>对于模板形式有点不同:

//1
std::vector<int>::const_iterator Iter = vec.begin(); //内容是const的
*Iter = 10;//错误，Iter是常量指针
Iter++;//正确，Iter本身可变
//2
const std::vector<int>::iterator Iter = vec.begin(); //地址是const的
*Iter = 10; //正确，指针常量
Iter++;     //错误，指针本身不可变

<refer to> http://www.cnblogs.com/xfxsworld/archive/2008/01/30/1059303.html & http://www.gocalf.com/blog/cpp-const-and-pointer.html

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OTHER

重载运算符不能对指针单独操作

>因为系统已经定义了两个指针的运算, 你不能改变它; e.g. 两个同类型的指针相加, 就是地址相加, 如果编译器未定义就是无意义的;

Note 指针之间可以相减, 但不可以相加: 两个同一类型的指针变量是可以相减的, 他们的意义表示两个指针指向的内存位置之间相隔多少个元素(注意是元素, 并不是字节数) 例如对于int类型的指针p和p1. p1-p的意义表示他们之间相隔多少个int类型的元素. 同样对于其他类型的指针变量之间相减的意义也是一样.

>运算符重载参数必须至少有一个类类型的形参;

friend Test operator * (const Test &src1, const Test *src2) //ok
friend Test operator * (const Test *src1, const Test *src2)//error

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