指针与引用

C++程序设计中的引用其实就是别名的意思，它用于定义一个变量来共享另一个变量的内存空间。变量是一个内存空间的名字，如果给内存空间起另外一个名字，那就能够共享这个内存了，进而提高程序的开发效率。指针是指向另一个内存空间的变量，可以通过它来索引另一个内存空间的内容，而指针本身也有自己的内存空间。指针与引用也有着相似的地方，指针指向一块内存，它的内容时所指向内存的地址；引用是某块内存的别名。但是，它们之间也存在着差别，具体表现在以下几个方面：(1)从本质上讲，指针是存放变量地址的一个变量，在逻辑上是独立的，它可以被改变，即其所指向的地址可以被改变，其指向的地址中所存放的数据也可以被改变。引用则只是一个别名而已，在逻辑上不是独立的，它的存在具有依附性，所以必需在以开始就被初始化，而且其引用的对象在其整个生命周期中是不能被改变的，即自始至终只能依附于同一个变量，具有“从一而终”的特性。(2)作为参数传递时，两者不同。在C++语言中，指针与引用都可以用于函数的参数传递，但是指针传递参数和引用传递参数有着本质的不同。指针传递参数本质上是值传递的方式，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，即在栈中开辟了内存空间以存放由主调函数传进来的实参的值，从而成为了实参的一个副本。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，不会影响主调函数实参变量的值(这里说的是指实参指针本身的地址值不会改变，并不是指实参指针所指向的内容)。而在引用传递的过程中，被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但这时存放的是由主调函数传进来的实参变量的地址。被调函数对形参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访问主调函数中的实参变量。正因为如此，被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。虽然它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，它将影响不到主调函数中的相关变量。因此，如果想通过指针参数传递来改变主调函数中的相关变量，那就得使用指向指针的指针，或者指针引用。(3)引用只能在定义时被初始化一次，之后不能改变，即引用具有“从一而终”的特性。而指针却是可变的，指针的初始化不是指指针的定义，而是指针变量存储的数值是个无效的数值。例如，定义float a，该语句表示a会分配一个地址，但初始值是一个随机的值；同样地，float *a，也会为a分配一个地址，初始值也是一个随机的值。在初始化的时候，可以将a=NULL，这样在以后的程序中可以增加if(a == NULL)来判断指针是否有效，否则不行；或者为指针分配或者指定空间，如float *a=new float 或者 float b; float *a=&b，都可以为指针指向一块内存以实现初始化。(4)引用不可以为空，而指针可以为空。引用必需与存储单元相对应，一个引用只对应一个存储单元。(5)对引用进行sizeof操作得到的是所指向的变量(对象)的大小，而对指针进行sizeof操作得到的是指针本身的大小。(6)指针和引用的自增(++)运算意义不一样。(7)如果返回动态分配的对象或内存，必需使用指针，引用可能引起内存泄露。