指针、引用或取地址

来源:互联网 发布:单片机电源模块 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 20:14

引用或取地址和指针的区别

总体说来:
指针:变量,独立,可变,可空,替身,无类型检查;

引用:别名,依赖,不变,非空,本体,有类型检查;

  指针从本质上讲是一个变量,变量的值是另一个变量的地址,指针在逻辑上是独立的,它可以被改变的,包括指针变量的值(所指向的地址)和指针变量的值对应的内存中的数据(所指向地址中所存放的数据)。

  引用从本质上讲是一个别名,是另一个变量的同义词,它在逻辑上不是独立的,它的存在具有依附性,所以引用必须在一开始就被初始化(先有这个变量,这个实物,这个实物才能有别名),而且其引用的对象在其整个生命周期中不能被改变,即自始至终只能依附于同一个变量(初始化的时候代表的是谁的别名,就一直是谁的别名,不能变)。

1、概念
(1)指针:指针是一个变量,只不过这个变量存储的是一个地址,指向内存的一个存储单元;而引用跟原来的变量实质上是同一个东西,只不过是原变量的一个别名而已。如:

int a=1;int *p=&a;

int a=1;int &b=a;

上面定义了一个整形变量和一个指针变量p,该指针变量指向a的存储单元,即p的值是a存储单元的地址。

而下面2句定义了一个整形变量a和这个整形a的引用b,事实上a和b是同一个东西,在内存占有同一个存储单元。

(2)可以有const指针,但是没有const引用;

(3)指针可以有多级,但是引用只能是一级(int **p;合法 而 int &&a是不合法的)

(4)指针的值可以为空,但是引用的值不能为NULL,并且引用在定义的时候必须初始化;

(5)指针的值在初始化后可以改变,即指向其它的存储单元,而引用在进行初始化后就不会再改变了。

(6)”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;

(7)指针和引用的自增(++)运算意义不一样;

2、参数传递
  指针参数传递本质上是值传递,它所传递的是一个地址值。值传递过程中,被调函数的形式参数作为被调函数的局部变量处理,会在栈中开辟内存空间以存放由主调函数传递进来的实参值,从而形成了实参的一个副本(替身)。值传递的特点是,被调函数对形式参数的任何操作都是作为局部变量进行的,不会影响主调函数的实参变量的值(形参指针变了,实参指针不会变)。

  引用参数传递过程中,被调函数的形式参数也作为局部变量在栈中开辟了内存空间,但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参(本体)的任何操作都被处理成间接寻址,即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量(根据别名找到主调函数中的本体)。因此,被调函数对形参的任何操作都会影响主调函数中的实参变量。

  引用传递和指针传递是不同的,虽然他们都是在被调函数栈空间上的一个局部变量,但是任何对于引用参数的处理都会通过一个间接寻址的方式操作到主调函数中的相关变量。而对于指针传递的参数,如果改变被调函数中的指针地址,它将应用不到主调函数的相关变量。如果想通过指针参数传递来改变主调函数中的相关变量(地址),那就得使用指向指针的指针或者指针引用。

  从编译的角度来讲,程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上,符号表中记录的是变量名及变量所对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值,而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值(与实参名字不同,地址相同)。符号表生成之后就不会再改,因此指针可以改变其指向的对象(指针变量中的值可以改),而引用对象则不能修改。
  
(1)指针作为参数进行传递:
用指针传递参数,可以实现对实参进行改变的目的,是因为传递过来的是实参的地址,因此使用*a实际上是取存储实参的内存单元里的数据,即是对实参进行改变,因此可以达到目的。
将指针作为参数进行传递时,事实上也是值传递,只不过传递的是地址。
(2)将引用作为函数的参数进行传递:
在将引用作为函数参数进行传递时,实质上传递的是实参本身,即传递进来的不是实参的一个拷贝,因此对形参的修改其实是对实参的修改,所以在用引用进行参数传递时,不仅节约时间,而且可以节约空间。
特例:

#include<iostream>using namespace std;void test(int *p){  int a=1;  p=&a;  cout<<p<<" "<<*p<<endl;}int main(void){    int *p=NULL;    test(p);    if(p==NULL)        cout<<"指针p为NULL"<<endl;    system("pause");    return 0;}

运行结果为:

0x22ff44 1

指针p为NULL

#include<iostream>using namespace std;void test(int *&p){  int a=1;  p=&a;  cout<<p<<" "<<*p<<endl;}int main(void){    int *p=NULL;    test(p);    if(p!=NULL)        cout<<"指针p不为NULL"<<endl;    system("pause");    return 0;}

运行结果为:

0x22ff44 1

3、总结
相同点:

  都是地址的概念

不同点:

  指针是一个实体(替身);引用只是一个别名(本体的另一个名字)

  引用只能在定义时被初始化一次,之后不可改变,即“从一而终”;指针可以修改,即“见异思迁”;

  引用不能为空(有本体,才有别名);指针可以为空;

  sizeof 引用,得到的是所指向变量的大小;sizeof 指针,得到的是指针的大小;

  指针 ++,是指指针的地址自增;引用++是指所指变量自增;

  引用是类型安全的,引用过程会进行类型检查;指针不会进行安全检查;
  
4、补充
传地址调用和传引用调用的联系与区别:
  传引用和传地址,原理上都是将参数变量的地址传递给被调函数。所以在函数内部修改参数的值时,均可返回修改之后的结果给调用者。
  引用一定会指向一个对象,而指针可能为空(NULL);
  传引用时,系统对传过来的参数不会有任何额外开销,直接使用原始变量的内存空间。
a. 传引用时, 函数参数需要写做T&a; 调用函数时直接传递对象本身;在函数内赋值的时候,直接对a赋值即可。
b. 传地址时,函数参数需要写作T*p; 调用函数时需要传入对象地址; 赋值时需要对*p赋值。
从以上对比可以得知,传引用调用比传地址调用更为简单高效。之所以保留传地址调用,主要是为了兼容C语言的代码。在C++编程时,应尽量以传引用代替传地址。
  

参考:

1、引用或取地址和指针的区别——百度文库
2、浅谈C++中指针和引用的区别
3、C++中引用传递与指针传递的区别
4、向函数中传递指针和传递指针引用的区别
5、指针和引用的区别
6、为什么 C++ 有指针了还要引用?