C/C++中指针与引用详细说明

1.说明

• 指针是一个实体，需要分配内存空间。引用只是变量的别名，
  不需要分配内存空间。
• 引用在定义的时候必须进行初始化，并且不能够改变。指针在
  定义的时候不一定要初始化，并且指向的空间可变。引用的初始
  值不能为NULL。
• 有多级指针，但是没有多级引用，只能有一级引用。
• 指针和引用的自增运算结果不一样。指针自增运算是指向下一
  个空间，引用自增运算是引用的变量值加1。
• sizeof 引用得到的是所指向的变量（对象）的大小，而sizeof
  指针得到的是指针本身的大小。
• 引用访问一个变量是直接访问，而指针访问一个变量是间接访
  问。
• 使用指针前最好做类型检查，防止野指针的出现；
• 作为参数时也不同，传指针的实质是传值，传递的值是指针的
  地址；传引用的实质是传地址，传递的是变量的地址；
• 引用底层是通过指针实现的。

2.分析

2.1 指针和引用的本质

指针是存放内存地址的一种变量，特殊的地方就在它存放的是内存地址。因此，指针的大小不会像其他变量一样变化，只跟当前平台相关——不同平台内存地址的范围是不一样的，32位平台下，内存最大为4GB，因此只需要32bit就可以存下，所以sizeof（pointer）的大小是4字节。64位平台下，32位就不够用了，要想内存地址能够都一一表示，就需要64bit（但是目前应该没有这么大的内存吧？），因此sizeof（pointer）是8。
引用的本质是“变量的别名”，就是给变量又重新起了一个名字，既然是“别名”，那么就一定要有本体。

2.2 声明和初始化区别

指针指向的是一个内存地址， 因此可以指向一块为0x00000000的地址，声明时可以暂时不初始化（不推荐），即pointer = NULL；
引用是变量的别名，别名就一定对应着一个“本名”，因此必须在声明时就初始化，且不能初始化为空。

2.3 使用却别

• 根据声明和初始化时二者的区别，指针在声明周期内随时可能会为Null，所以使用时一定要做检查，防止出现空指针、野指针的情况；而引用则不用再操这个心，只要初始化了，在哪里都可以直接使用，再也不用担心它会不会为空什么的了。
• 指针因为自己存的是一个内存地址，既然可以存初始化（或者赋值）的地址，那么在指针生命周期内就可以存其他的地址，只要你是同一类型（不同类型这个对应的类型偏移不一样）的变量，对于指针都OK。

引用作为一个变量AA的别名，在它的整个生命周期内，它只能“从一而终”，始终是第一次初始化它的那个变量的别名，在这期间任何对它的操作，都等同于对变量AA的操作。

3.举例说明

#include <iostream>
#include <string>
 

void Test1();

 
int main( )
{

   
   Test1();
   return 0;

}


void Test1()
{
   /** 指针和引用的例子 **/

  std::string s1 = "华为";
  std::string s2 = "小米";
  std::string s3 = "OPPO";
  std::string s4 = "三星";

  /** 指针可以初始化为空 **/
  std::string *p_Str = NULL;
  /** 引用一开始必须初始化 **/
  std::string& r_Str = s1;

  p_Str = &s2;
  std::cout<<"指针"<<*p_Str<<std::endl; /** 小米 **/
  std::cout<<"引用"<<r_Str<<std::endl; /** 华为 **/
  std::cout<<std::endl;
  std::cout<<"*********分别修改指针和引用***********"<<std::endl;
  /** 分别修改指针和引用 **/
  r_Str = s3; /** 试图让r_Str为s3的别名 **/
  p_Str = &s4; /** p_Str重新指向了s4 **/
  
  std::cout<<"指针"<<*p_Str<<std::endl; /** 三星 **/
  std::cout<<"引用"<<r_Str<<std::endl;  /** OPPO **/
  std::cout<<std::endl;
  std::cout<<"*********查看刚刚的修改对最初初始化的影响***********"<<std::endl;
  /** 貌似成功了，都按照意图修改了，但是，稍等 **/
  std::cout<<"it is s1"<<s1<<std::endl; /** OPPO ！！！注意 ！！！ **/
  std::cout<<"it is s2"<<s2<<std::endl; /** 小米 **/
  std::cout<<"it is s3"<<s3<<std::endl; /** OPPO **/
  std::cout<<"it is s4"<<s4<<std::endl; /** 三星 **/

  /** 
  发现s1 "华为" 被变成了和s3一样的"小米"，这也说明了任何对引用的操作都等同于操作原先的变量本身
  相比较之下，指针就自由度很高了，想指向谁就指向谁，并不会影响任何之前指向过的变量
  惊不惊喜，意不意外 :)
  **/
}

输出结果：

指针小米
引用华为

*********分别修改指针和引用***********
指针三星
引用OPPO

*********查看刚刚的修改对最初初始化的影响***********
it is s1OPPO
it is s2小米
it is s3OPPO
it is s4三星

总结

一个不大恰当的比喻是，指针就像是一个可以（注意是可以，但未必一定）到处沾花惹草（可以随时指向任意地址）的“渣男”；而引用则像是一个只能“从一（谁初始化就跟谁）而终”的“老实人”。

另外，根据Scott Meyers在《More Effective C++》上所讲，只有当你确定需要一开始就初始化，并且不需要再指向其他类型时 使用引用，否则你都应该使用指针。

最后

以上就是悦耳百合为你收集整理的C/C++中指针与引用详细说明的全部内容，希望文章能够帮你解决C/C++中指针与引用详细说明所遇到的程序开发问题。

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