2-3 C++复合类型

目录

• 2.3.1 引用（References）
• 2.3.2 指针（Pointers）
  • • 关于指针
  • 指针操作
  • 其它事项
    • 空指针的三种表示
    • void* 指针
    • 易混淆的符号
    • 指针的值（地址）的四种状态
• 对比与总结
• 2.3.3 深入理解变量的定义
  • 变量的定义(definition)的构成
  • 多变量定义

2.3.1 引用（References）

此处讨论的引用为左值引用(lvalue reference)

• 引用就是对象的别名【引用本身不是对象，不分配内存空间】

• 对引用的操作会作用在它绑定的对象上

• 引用不能重新绑定对象，所有在定义引用时必须初始化

• #include<iostream>
  using namespace std;
  int main(){
      int iVal = 100;
      //定义了一个引用,必须初始化
      int &reVal = iVal;
      //对引用的操作会作用在它绑定的对象上
      reVal++;
      //输出 101
      cout<<iVal<<endl;
      return 0;
  }
  

• 引用必须绑定到对应类型的变量上

  • 必须是“变量”：int &i = 12; //false
  • 必须是“对应类型的”：string s; int &i = s; //false

2.3.2 指针（Pointers）

关于指针#

• 指针本身是一个对象，它的值是的它所指向的对象的地址

• 指针支持赋值操作；*p*表示指针所指的对象

• 指针可以重新绑定对象，定义和初始化可以分离

• #include<iostream>
  using namespace std;
  int main(){
      int i = 1;
      int *p = &i;
      //一下两行都输出i的地址
      cout<<&i<<endl;
      cout<<p<<endl;
      //输出p所指的对象（即i）的值 1
      cout<<*p<<endl;
      return 0;
  }
  

• 指针必须指向与之类型匹配的对象

指针操作#

• 赋值：p1 = p2。则p1,p2指向同一个对象
• 相等：p1==p2。比较的是p1和p2的值，而不是指向的对象
  • 指向的对象相同，则p1==p2
  • p1==p2,指向的对象未必相同（见后文“指针的值”）
• 指针置于条件表达式if(p)
  • p1是空指针，等价于flase
  • 否则，等价于true

其它事项#

空指针的三种表示#

1. int *p = nullptr;【最常用】：c++新标准中用nullptr表示空指针

2. int *p = 0;

3. int *p = NULL;

   • 需要#include<cstdio>

   • NULL被预编译为0，等价于第二种方式

void* 指针#

• void *p可以接收任意类型的变量的地址
• 但是也正是因此，无法访问地址所指向的对象【类型未知】
• 作用【了解即可】
  • 和其它指针进行比较
  • 用作函数返回值
  • 用来给另一个void*指针赋值

易混淆的符号#

• &
  • 定义引用时在左边，后跟变量，表示引用
  • 在右边，后跟变量，表示取址
• *
  • 定义指针时在左边，表示指针类型
  • 其他情况下后跟指针变量，表示解引用

指针的值（地址）的四种状态#

• 指向一个对象
• 指向紧邻对象所占空间的下一个位置
• 空指针：没有指向任何对象
• 无效指针：上述情况之外的其他值

对比与总结

Compound Type	对象	能否重绑定	强制初始化
引用	否【不分配内存】	否	是
指针	是【分配内存】	是	否

​

1. 引用和指针同时绑定一个对象

   int i;
   int &val1 = i;
   int *p = &val1; //合法。引用就是别名，该语句等价于 int *p = &i
   int &val2 = *p; //合法。val为i的引用，该语句等价于 int &val2 = i;
   

2. 嵌套情况

   嵌套情况	合法与否
   指针的指针int **p	合法
   指针的引用int *p; int *&r = p;	合法
   引用指针	不合法

3. 关于指针的引用

   #include<iostream>
   using namespace std;
   int main(){
       int i = 1;
       int *p;
       //指针的引用（只有这一种写法）
       int *&r = p;
       //用引用r给指针p赋值
       r = &i;
       //用引用r修改指针p指向的对象i的值
       *r=0;
       //输出为0
       cout<<*r<<endl;
       return 0;
   }
   

2.3.3 深入理解变量的定义

变量的定义(definition)的构成#

• 基本类型 + 声明符【（类型修饰符+）变量名】

  • 基本类型+变量名 ： int i;
  • 基本类型+类型修饰符+变量名：int *p; 和 int &r=i;

• 关系图

  

多变量定义#

• 不同变量的声明符会分别作用于基本类型，所以一条定义语句中可以定义多种类型的变量

• 风格

  • 单语句：不要把类型修饰符和基本类型写在一起

    int i，*p; //定义了指向int的指针p和int i

    int* p, i; //容易混淆

  • 多语句：分开写

    int i;
    int *p;
    int &r=i;