引用和指针有什么区别-猿码集

1. 引言

在C++ 和其它编程语言中，经常会用到引用和指针。这两个概念看起来很相似，但是它们也有很大不同。在这篇文章中，我们将探讨引用和指针之间的差异。我们将从定义、用法、以及在编程中的应用等方面来分析这两个概念。

2.定义

2.1 引用

引用是C++中一种非常有用的特性，它是一个已存在变量的别名。在C++中，引用使用'&' 运算符进行定义，并且必须在声明时初始化。当我们声明变量的时候，我们可以在变量名前加一个'&'运算符来定义一个引用。例如：


int a = 3;
int &b = a;

在上面的代码中，我们定义了变量'a' 并将其赋值为3，我们还定义了一个引用'b' ，它的值包含'a'的地址。这就意味着'b' 和'a' 指向同一块内存空间，并且改变'b'的值会影响'a'的值。

2.2 指针

指针也是C++中一个非常重要的特性，它是一个指向某个变量的内存地址的变量。与引用不同，指针有自己的内存地址，它不是另一个变量的别名。在C++中，指针使用 '*' 运算符进行定义，并且必须在声明时进行初始化。例如：


int a = 3;
int *p = &a;

在上面的代码中，'p' 是一个指向变量'a' 的指针， '&'运算符获取变量'a' 的地址并将地址赋值给'p'。我们还可以使用 '*' 运算符来访问变量'a' 的值：


int b = *p;

在上面的代码中，我们将'p' 的值（即'a'的地址）赋值给'b'。通过使用'*'运算符，我们访问了变量'a' 的值。

3.用法

3.1 用法比较

在C++的程序中，指针和引用都可以用来修改内存中的数据。但是，它们的表达方式不同。指针通过解引用来访问内存中的数据，而引用则直接访问。例如:


int a = 3;
int *p = &a;
int &b = a;
*p = 4;
b = 5;
cout << a << endl;
//输出结果为5

在上面的代码中，我们首先定义了一个变量'a' 和一个指向变量'a' 的指针'p'。然后，我们使用引用'b' 来创建'a'的别名。最后，我们通过 'p' 和 'b' 来修改'a'的值。因为'b' 是'a' 的别名，所以'b' 的赋值也会影响'a'的值。

3.2 指针较灵活

尽管在访问变量时，指针和引用的行为类似，但指针比引用更灵活。指针可以在运行时指向不同的内存地址，而引用必须在定义时初始化，并且只能引用一次。此外，指针可以为空，可以被赋值为NULL或0，而引用必须引用一个有效的变量。例如：


int *p = NULL; //指针为空
int &b = a;    //引用不能为NULL或0

在上面的代码中，我们定义了一个指向空内存地址的指针'p'，并且'b' 引用了变量'a'。

4.应用场景

4.1 传递参数

在C++中，函数可以通过引用或指针来传递参数。传递引用参数的好处是可以直接操作原始数据，而传递指针参数的好处是可以接受NULL或0（当然，我们可以使用默认参数来实现引用和指针兼容）。例如：


void swap(int &a, int &b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
void increment(int *p) {
    (*p)++; // 通过指针修改a的值
}
int main() {
    int a = 3, b = 4;
    swap(a, b);      // 通过引用交换a和b的值
    increment(&a);   // 通过指针修改a的值
    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个交换函数'swap'，它通过使用引用来交换变量的值。然后，我们定义了一个增量函数'increment'，它通过使用指针来修改变量的值。最后，我们在'main'函数中调用这两个函数。

4.2 函数返回值

函数可以返回引用或指针。使用引用返回值的好处是可以返回对函数内部变量的引用。而使用指针可以返回复杂的数据类型，如数组或结构体。例如：


int &getMax(int &a, int &b) {
    if (a > b) {
        return a;
    }
    return b;
}
int *getArray() {
    int *p = new int[10];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        p[i] = i;
    }
    return p;
}
int main() {
    int a = 3, b = 4;
    int &max = getMax(a, b);   // 使用引用返回值
    int *array = getArray();   // 使用指针返回值
    delete []array;            //释放内存
    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个函数'getMax'，它使用引用来返回两个数中较大的那个。然后，我们定义了一个函数'getArray'，它使用指针来返回一个包含10个整数的数组。最后，我们在'main'函数中调用这两个函数并打印结果。

总结

引用和指针是C++中非常重要的概念。它们都可以被用来修改内存中的数据，但指针比引用更灵活。引用必须在定义时初始化，并且只能引用一次。指针可以在运行时指向不同的内存地址，并且可以为空。在函数参数和返回值中，引用和指针都非常有用。在编写C++程序时，我们必须学会使用它们，并且根据需要选择使用哪一个。

引用和指针有什么区别