编程扎记（三）[引用与指针、]

 

一、引用和指针的不同与相同

引用和指针的不同点:

1. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求

2. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型 实体

3. 没有NULL引用，但有NULL指针

4. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32位平台下占 4个字节)

5. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小

6. 有多级指针，但是没有多级引用

7. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理

8. 引用比指针使用起来相对更安全

 

引用

取地址和引用没有任何关系，不要瞎联系！

1、取地址：

略。

2、引用：

a）引用是某一个变量或者对象的别名，对引用的操作与对其所绑定的变量或对象的操作完全等价。而引用中使用 & ，跟地址没有任何关系，仅仅是起到标志作用。

b）引用相当于变量或者对象的别名，不能将已有的引用名作为其他变量或者对象的引用名。

c） 引用不是定义一个新的变量，不会为引用开辟新的内存空间。

d）对数组的引用需要加上数组的大小

e）对指针的引用

f）引用作为函数的参数

其中需要指出的是：

I）当引用作为参数的时候，其效果跟利用指针作为参数的效果相当。当调用函数时，函数中的形参就会被当成实参变量或者对象的一个别名使用，也就是说函数中对形参的各种操作实际上就是对实参本身的操作，而非简单的实参变量或者对象的值拷贝给形参。

II）通常函数调用时，采用值传递的方式。系统会在内存中开辟空间用来存储形参变量，并将实参变量的值拷贝给形参变量，所以形参变量只是实参变量的副本而已，并且如果函数传递的是类的对象，系统还会调用类中的拷贝构造函数来构造形参对象。而使用引用作为参数传递时，由于此时形参只是传递函数的实参变量或者对象的别名而非副本，故系统不会耗费时间在内存中开辟空间来存储形参，因此如果参数传递的数据较大，建议使用引用作为函数的形参，提高函数的时间效率，节省内存空间。

使用指针作为函数的形参，虽然达到的效果跟使用引用一样，但当调用函数时仍然需要为形参指针分配空间，引用则不需要【感谢评论区指出，引用在底层也会分配指针大小的空间，在汇编底层角度，引用和指针是一样的，不过引用类似于常量指针】。推荐使用引用而非指针作为函数的传递函数。

如果既希望通过引用作为函数形参提高效率，又希望保护传递的参数在函数中不被改变，则可以使用对常量的引用作为函数的形参。

另外，如果使用数组的引用作为函数形参，引用传递时指明的是数组则必须指定数组的长度。

g）常引用

常引用，不允许通过该引用对其所绑定的变量或者对象进行修改。

值得注意的是，C++ 中所有的临时变量都是 const 类型的。

h）引用作为函数的返回值

引用作为函数返回值时，必须在定义函数时在函数名前加 &；使用引用作为函数的返回值的最大的好处是在内存中不产生返回值的副本。

i）在C++中，引用是除了指针外另一个可以产生多态效果的手段。也就是说一个基类的引用可以用来绑定其派生类的实例。ptr只能用来访问派生类对象中从基类继承下来的成员。如果基类（类Father）中定义的有虚函数，那么就可以通过在派生类（类Son）中重写这个虚函数来实现类的多态。

在引用的使用中，单纯给某个变量去别名是毫无意义的，引用的目的主要用于在函数参数的传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题

用引用传递函数的参数，能保证参数在传递的过程中不产生副本，从而提高传递效率，同时通过const的使用，还可以保证参数在传递过程中的安全性

引用本身是目标变量或对象的别名，对引用的操作本质上就是对目标变量或对象的操作。因此能使用引用时尽量使用引用而非指针，其次，&& 是右值引用。

引用总结
（1）在引用的使用中，单纯给某个变量取个别名是毫无意义的，引用的目的主要用于在函数参数传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题。

（2）用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。

（3）引用与指针的区别是，指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。

（4）使用引用的时机。流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。

二、左值和右值

左值的英文简写为“lvalue”，右值的英文简写为“rvalue”。很多人认为它们分别是"left value"、"right value" 的缩写，其实不然。lvalue 是“loactor value”的缩写，可意为存储在内存中、有明确存储地址（可寻址）的数据，而 rvalue 译为 "read value"，指的是那些可以提供数据值的数据（不一定可以寻址，例如存储于寄存器中的数据）。

int num = 10;

int &a  = num;　　//左值引用，正确

int &a = 10;　　   //右值引用，错误

int &&a = 10;　　//右值引用，正确