C++深入讲解引用的特点及与指针的区别-C/C++开发

引用是C++一个很重要的特性,顾名思义是某一个变量或对象的别名，对引用的操作与对其所绑定的变量或对象的操作完全等价,这篇文章主要给大家总结介绍了C++中引用的相关知识点,需要的朋友可以参考下

一.引入

在生活中，我们可能也会给一些同学起外号，以“张磊”同学为例，我们可以叫他“张三石”，当我们叫到这个外号的时候就会自然而然的想到“张磊”同学，”张三石”就是张磊的别名，而引用也可以这样简单理解：在语法层面上，引用就是取别名。

二.C++中较为麻烦的运算符

C++中的 * 和 & 有多重含义，在不同的使用条件下有不同的意思：

*

int *p = &a;   /1.指针
a = a * b;     /2.乘法
*p = 100;      /3.指向

&

int c = a&b;    /1.位运算 转换为二进制
int *p = &a;    /2.取地址
int  a = 100;
int & ar = a;   /3.引用

三.引用的定义

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它与引用的变量共用同一块内存空间。

格式如下：

类型 & 引用变量名(对象名) = 引用实体

注意这里的空格是可选的，即

&符号与前后均可以有一个空格；如下：int & ra=a;
&符号与类型挨着，如下：int& ra=a;
&符号与引用名称挨着，如下：int &ra=a;

int main()
{
int a =100; \\定义变量名
int b = a;\\将a的值赋给变量
int &c = a;\\引用 将c作为a的别名 c11中成为左值引用
return 0;
}

在这里就是相当于一个实体取了两个名字分别为a和c，并且在这个空间中不开辟新的空间。

四.引用的特点

定义引用时必须给初始化
没有空引用
没有所谓的二级引用
一个变量可以有多个引用（就相当于一个变量有好几个别名，这是可以的)

说明：

int main()
{
int a = 10;
int& b = a;
int& x;
int& y = NULL;
int&& c = a;
}

总而言之：

引用本身是一个变量，但是这个变量又仅仅是另外一个变量一个别名，它不占用内存空间，它不是指针哦！仅仅是一个别名！

五.对比指针与引用

我们以交换函数为例

使用指针交换两个整型值：

int my _swap (int*ap， int*bp)
{
	assert(ap != NULL && bp != NULL);
	int tmp = *ap;*ap = *bp;*bp = *ap;
}
int main()
{
	int x = 10, y = 20;
	my_swap{&x，&y);
	cout<< "x = " << x << " y = " << y << endl;
	return 0;
}

使用引用交换两个指针：

void my_swap (int& a，int& b)
{
	int tmp = a;a = b;
	b = tmp;
}
int main ()
{
	int x = 10, y = 20;my_swap(x,y) ;
	cout << " x = " << x<< " y = " << y << endl;
	return 0;
}

形参为指针时：第一句话一定要断言，必须判断空不空；并且在使用指针的时候我们需要注意：是否为野指针, 空指针 ,失效指针。

当我们使用引用时，不存在NULL引用，不需要判空，比指针更加安全

所以：能不使用指针就尽量不要使用指针！

六.引用与指针的区别

1.语法层面的区别

从语法规则上讲，指针变量存储某个实例(变量或对象）的地址;

引用是某个实例的别名。

程序为指针变量分配内存区域;而不为引用分配内存区域。

int main()
{
	int a = 10;
	int* ip = &a;
	int& b = a;  \\b是a的别名 并没有分配新的空间
}

解引用是指针使用时要在前加“*”;引用可以直接使用。

int main()
{
	int a = 10;
	int* ip = &a;
	int& b = a;  
	*ip = 100；//对于指针使用加“*”
	b = 200；  //引用不需要“*”
}

指针变量的值可以发生改变，存储不同实例的地址;

引用在定义时就被初始化，之后无法改变(不能是其他实例的引用)。

int main()
{
	int a = 10,b = 20;
	int* ip = &a;
	ip = &b ;
	int& c = a;
	c = b;   //b的值给c实则是把b的值给a，将a的值改为20
}

指针变量的值可以为空(NULL,nullptr);没有空引用。

指针变量作为形参时需要测试它的合法性(判空NULL)；引用不需要判空。

对指针变量使用"sizeof"得到的是指针变量的大小；对引用变量使用"sizeof"得到的是变量的大小。

int main()
{
	double dx = 10;
	double* dp = &dx;
	double& a = dx; 
	printf("sizeof(dp):%d\n", sizeof(dp));
	printf("sizeof(a):%d", sizeof(a));
}

运行结果：

理论上指针的级数没有限制;但引用只有一级。

即不存在引用的引用，但可以有指针的指针。

++引用与++指针的效果不一样。

例如就++操作而言：

int main()
(
	int ar[5] = { 1,2,3，4,5 };
	int* ip = ar; //数组首元素地址
	int& b = ar[O]; //数组首元素的别名叫b
	++ip;  //由0下标的地址指向1下标的地址
	++b；  //由0下标指向1下标
}

对引用的操作直接反应到所引用的实体（变量或对象）。对指针变量的操作，会使指针变量指向下一个实体(变量或对象）的地址;而不是改变所指实体(变量或对象)的内容。

int main()
(
	int ar[5] = { 1,2,3，4,5 };
	int* ip = ar; //数组首元素地址
	int& b = ar[O]; //数组首元素的别名叫b
	++(*ip); //值由1>>2 
	(*ip)++; //所有表达式结束后 进行++ 
	//有括号 先取ip的值与*结合 然后++为所指之物的++
	int x = *ip++;
	//没有括号 先将ip的值取出 与*结合 把所指之物取出(此时已与*结合完) 然后将ip取出进行++ ++后的值回写给ip 将值存储到x中
	//通过（）提高了优先级
}

不可以对函数中的局部变量或对象以引用或指针方式返回。

当变量的生存期不受函数的影响时就可以返回地址

2.汇编层面的区别

汇编层面来讲引用就是一个指针，但是引用并不是一个普通的指针是指针的语法槽，也可以看作是常性的指针。

int main()
{
	int a = 10;
	int* ip = &a;
	int& x = a;
	*ip = 100;
	x = 200;
}

七.引用的其他使用

常引用

常引用实际上是一种万能引用既可以引用普通变量 ,常量，也可以引用字面常量。

（1）引用普通变量

int main()
{
	int a = 10;
	int & b = a;
    const int& c = a;
    b += 10;
    a += 10;
    c += 10;
    return 0;
}

对于这块报错问题：是因为c是不可修改的

（2）引用常量

int main()
{
    int a = 10;
    const int b =20;
    int& x = a;
    int& y = b;  //error 不安全
    const int& y = b; //ok
    const int& z =10; //ok
    return 0;
}

（3）引用字面常量

引用字面常量时，分两步走，首先定义一个临时量去引用临时量不是引用真实的字面常量10。

int main()
{
    int a = 10;
    const int& z =10; //ok
    //int tmp =10；
    //const int &z = tmp;
    return 0;
}

数组引用

在引用数组时，必须知道数组的大小

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 10;
    int ar[5] = { 1,2,3,4,5 };
    int& x = ar[0];  //ok
    int(&x)[5] = ar; //ok   没有[5]无法编译通过
    return 0;
}

指针引用

引用既然就是一个变量，那我同样也可以给指针变量取一个别名

int main()
{
	int a = 100;
	int *p = &a;
	int * &rp = p;
	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *rp << endl; //这里为什么要将*放在前面，因为p的类型是 int * 作为一个整体哦！！
	cout << p << endl;
	cout << rp << endl;
	getchar();
	return 0;
}
/*
100
100
100
012FF84C
012FF84C
*/

我们发现这里的指针变量p和它的引用（别名）rp是完全一样的。但是由于引用的目的跟指针的目的是类似的，所以一般不需要对指针再起别名了。

到此这篇关于C++深入讲解引用的特点及与指针的区别的文章就介绍到这了,更多相关C++引用内容请搜索编程学习网以前的文章希望大家以后多多支持编程学习网！