C++中引用、指针的指针、指针的引用解析

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由于本人功力有限，有错误之处恳请指正，谢谢。

（1）这样写为什么会错？

看下面一段程序：

void Fun1 (MyClass *ptr)

{

       ptr=(MyClass*)malloc(MyClass);//或者用new来分配：ptr=new MyClass()

}

MyClass *p=new MyClass()；

Fun1(p);

会发生什么情况呢？

首先编译器会分配一个MyClass空间，并在栈上创建指针p，它指向创建的MyClass空间：

然后调用Fun1函数，Fun1函数会创建一个新的MyClass类型的指针ptr，它的值既是p的值，它也指向创建的MyClass对象：

然后Fun1函数调用malloc函数，它向系统申请一个新的MyClass空间，将新的MyClass空间的首地址赋给ptr：

相信读者现在已经看出来了，是的，他最终变成了下面的形式：

也就是说，调用函数Fun1后，指针p的值并没有改变，它与调用前没有任何区别。但我们的意图是让Fun1分配新的存储空间给指针p，这显然达不到我们的期望，那么应当怎么做呢？

在不改变函数Fun1返回值的情况下，有两种方法：

(1)   使用指针的指针

(2)   使用指针的引用

（2）指针的指针

看下面的程序：

void Fun1 (MyClass **ptr)

{

       *ptr=(MyClass*)malloc(MyClass);

}

MyClass *p=new MyClass();

Fun1(&p);

会发生什么情况呢？

首先，编译器会分配一个MyClass空间，并在栈上创建指针p，它指向创建的MyClass空间：

图中0x00EEBBDD是p指针在栈上的地址。

然后调用Fun1函数。首先，函数Fun1会创建一个指针的指针ptr，它指向的指针指向MyClass类型，它的值即p指针的地址0x00EEBBDD，如下图：

然后，Fun1调用malloc函数，它向系统申请一个新的MyClass内存空间，将这个新的空间的首地址赋给*ptr，注意是*ptr而不是ptr，*ptr就是p的值，即p的值被改变：

从图中可以看出，p的值被改变，他指向了新的空间，达到了我们的期望，但要注意这样会发生内存泄露，即原来分配的0x00FF44DD内存没有释放，这可以在分配内存前先释放原内存来解决，或者使用下面讲的引用。

（3）引用

记住一点：凡是对变量的引用的改变都是对变量本身的直接改变。

这里我们不讨论引用是否占用内存空间(许多书上都说引用不占内存空间，但如果你仔细观察反汇编代码的话，其实引用是占内存空间的)，也不讨论编译器对引用的处理(其实编译器是把引用翻译为指针常量的，指针的值不可以改变，但指针指向的变量的值可变)，我们仅讨论引用的特性及应用。

引用相当于变量的别名，改变引用就相当于改变变量本身，引用在使用上是和变量等价的。

例如：

void fun (int &a,int &b)

{

       inttemp=a;

       a=b;

       b=temp;

}

int i=3,j=4;

fun (i,j);

会发生什么呢？

在调用fun函数时，首先fun函数会为变量i、j分别创建引用a、b，如下：

从这里就可以看出，如果改变a、b的值，就可以直接改变i、j的值。

（4）指针的引用

到此问题就变得很简单了，在使用指针的引用时，就相当于使用指针本身。

看下列代码：

void Fun1 (MyClass *&ptr)

{

       ptr=(MyClass*)malloc(MyClass);//或者ptr=new MyClass();

}

MyClass *p=new MyClass();

Fun1(p);

会发生什么呢？

首先，编译器会分配一个MyClass空间，并在栈上创建指针p，它指向创建的MyClass空间：

然后调用Fun1函数，Fun1函数会创建一个指针p的引用ptr，如下所示：

相信读者已经看出来了，ptr的值就是p的值，改变ptr的值就是对p的值的直接改变。

至此对指针与引用的讨论结束。