C++引用与指针的区别

引用：就是对象的另一个名字，它是一种复合类型。在实际程序中，引用主要用作函数的形式参数。

复合类型：指用其他类型定义的类型。在引用的情况下，每一种引用类型都“关联到”某一其他类型。不能定义引用类型的引用，但可以定义其他任何类型的引用。

       

 一、初始化：

        引用必须用与该引用同类型的对象初始化：

int ival = 1024;int &refVal = ival;  // ok: refVal refers to ivalint &refVal2;         // error: a reference must be initializedint &refVal3 = 10; // error: initializer must be an object

二、引用是别名

      因为引用知识它绑定的对象的另一名字，作用在引用上的所有操作事实上都是作用在该引用绑定的对象上。也即是说引用是某块内存的别名。

三、const引用

         const引用是指向const对象的引用：

const int ival = 1024;const int &refVal = ival; //  ok:both reference and object are constint &ref2 = ival;            //   error:nonconst reference to a const object

         可以读取但不能修改refVal，因此，任何对refVal的赋值都是不合法的。这个限制尤其意义：不能直接对ival赋值，因此不能通过使用refVal来修改ival。

         同理，用ival初始化ref2也是不合法的：ref2是普通的非const引用，因此可以用来修改ref2指向的对象的值。通过ref2对ival赋值会导致修改const对象的值。为阻止这样的修改，需要规定将普通的引用绑定到const对象是不合法的。

四、引用形参

C++语言中，函数的参数和返回值的传递方式有三种：值传递、指针传递和引用传递。以下是“值传递”的示例程序。由于Func1 函数体内的x是外部变量n 的一份拷贝，改变x 的值不会影响n， 所以n 的值仍然是0.

void Func1(int x) {      x = x + 10;}int n = 0;Func1(n);cout << “n = ” << n << endl;// n = 0

以下是“指针传递”的示例程序。由于Func2 函数体内的x 是指向外部变量n 的指针，改变该指针的内容将导致n 的值改变，所以n 的值成为10.

void Func2(int *x) {     (* x) = (* x) + 10;}int n = 0;Func2(&n);cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

以下是“引用传递”的示例程序。由于Func3 函数体内的x 是外部变量n 的引用，x和n 是同一个东西，改变x 等于改变n，所以n 的值成为10.

void Func3(int &x){     x = x + 10;}int n = 0;Func3(n);cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

对比上述三个示例程序，会发现“引用传递”的性质象“指针传递”，而书写方式象“值传递”。实际上“引用”可以做的任何事情“指针”也都能够做，为什么还要“引用”这东西？答案是“用适当的工具做恰如其分的工作”。指针能够毫无约束地操作内存中的如何东西，尽管指针功能强大，但是非常危险。 就象一把刀，它可以用来砍树、裁纸、修指甲、理发等等，谁敢这样用？如果的确只需要借用一下某个对象的“别名”，那么就用“引用”，而不要用“指针”，以免发生意外。比如说，某人需要一份证明，本来在文件上盖上公章的印子就行了，如果把取公章的钥匙交给他，那么他就获得了不该有的权利。

五、指针与引用的区别

    ★ 相同点：

    1. 都是地址的概念；

    指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。

    ★ 区别：

    1. 指针是一个实体，而引用仅是个别名；

    2. 引用使用时无需解引用（*），指针需要解引用；

    3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；

    引用“从一而终” ^_^

    4. 引用没有 const，指针有 const，const 的指针不可变；

    5. 引用不能为空，指针可以为空；

    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（所指向的变量或对象的地址）的大小；

    typeid（T） == typeid（T&） 恒为真，sizeof（T） == sizeof（T&） 恒为真，但是当引用作为成员时，其占用空间与指针相同（没找到标准的规定）。

    7. 指针和引用的自增（++）运算意义不一样；

    ★ 区别（摘自More Effective C++）：

     条款一：指针与引用的区别

     指针与引用看上去完全不同（指针用操作符‘*’和‘->’，引用使用操作符‘。’），但是它们似乎有相同的功能。指针与引用都是让你间接引用其他对象。你如何决定在什么时候使用指针，在什么时候使用引用呢？

     首先，要认识到在任何情况下都不能用指向空值的引用。一个引用必须总是指向某些对象。因此如果你使用一个变量并让它指向一个对象，但是该变量在某些时候也可能不指向任何对象，这时你应该把变量声明为指针，因为这样你可以赋空值给该变量。相反，如果变量肯定指向一个对象，例如你的设计不允许变量为空，这时你就可以把变量声明为引用。

     “但是，请等一下”，你怀疑地问，“这样的代码会产生什么样的后果？”

      char *pc = 0；// 设置指针为空值

      char& rc = *pc；// 让引用指向空值

      这是非常有害的，毫无疑问。结果将是不确定的（编译器能产生一些输出，导致任何事情都有可能发生），应该躲开写出这样代码的人除非他们同意改正错误。如果你担心这样的代码会出现在你的软件里，那么你最好完全避免使用引用，要不然就去让更优秀的程序员去做。我们以后将忽略一个引用指向空值的可能性。

      因为引用肯定会指向一个对象，在C里，引用应被初始化。

      string& rs；// 错误，引用必须被初始化

      string s（"xyzzy"）；

      string& rs = s；// 正确，rs指向s

      指针没有这样的限制。

      string *ps；// 未初始化的指针

      // 合法但危险

      不存在指向空值的引用这个事实意味着使用引用的代码效率比使用指针的要高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。

void printDouble(const double& rd){     cout << rd; // 不需要测试rd,它}// 肯定指向一个double值// 相反，指针则应该总是被测试，防止其为空：void printDouble(const double *pd){     if (pd)     { // 检查是否为NULL           cout << *pd;     }}

指针与引用的另一个重要的不同是指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象，以后不能改变。

string s1("Nancy");string s2("Clancy");string& rs = s1; // rs 引用 s1string *ps = &s1; // ps 指向 s1rs = s2; // rs 仍旧引用s1,// 但是 s1的值现在是// "Clancy"ps = &s2; // ps 现在指向 s2;// s1 没有改变

总的来说，在以下情况下你应该使用指针，一是你考虑到存在不指向任何对象的可能（在这种情况下，你能够设置指针为空），二是你需要能够在不同的时刻指向不同的对象（在这种情况下，你能改变指针的指向）。如果总是指向一个对象并且一旦指向一个对象后就不会改变指向，那么你应该使用引用。

 还有一种情况，就是当你重载某个操作符时，你应该使用引用。最普通的例子是操作符[].这个操作符典型的用法是返回一个目标对象，其能被赋值。

vector<int> v(10); // 建立整形向量（vector），大小为10;// 向量是一个在标准C库中的一个模板(见条款35)v[5] = 10; // 这个被赋值的目标对象就是操作符[]返回的值如果操作符[]返回一个指针，那么后一个语句就得这样写：*v[5] = 10;

      但是这样会使得v看上去象是一个向量指针。因此你会选择让操作符返回一个引用。（这有一个有趣的例外，参见条款30）

      当你知道你必须指向一个对象并且不想改变其指向时，或者在重载操作符并为防止不必要的语义误解时，你不应该使用指针。而在除此之外的其他情况下，则应使用指针假设你有

void func(int* p, int&r);int a = 1;int b = 1;func(&a,b);

      指针本身的值（地址值）是以passby value进行的，你能改变地址值，但这并不会改变指针所指向的变量的值，

      p = someotherpointer；//a is still 1

      但能用指针来改变指针所指向的变量的值，

      *p = 123131； // a now is 123131

      但引用本身是以pass byreference进行的，改变其值即改变引用所对应的变量的值

    r = 1231；// b now is 1231

      尽可能使用引用，不得已时使用指针。

      当你不需要“重新指向”时，引用一般优先于指针被选用。这通常意味着引用用于类的公有接口时更有用。引用出现的典型场合是对象的表面，而指针用于对象内部。

      上述的例外情况是函数的参数或返回值需要一个“临界”的引用时。这时通常最好返回/获取一个指针，并使用 NULL 指针来完成这个特殊的使命。（引用应该总是对象的别名，而不是被解除引用的NULL 指针）。

      注意：由于在调用者的代码处，无法提供清晰的的引用语义，所以传统的 C 程序员有时并不喜欢引用。然而，当有了一些 C++ 经验后，你会很快认识到这是信息隐藏的一种形式，它是有益的而不是有害的。就如同，程序员应该针对要解决的问题写代码，而不是机器本身。