C++超详细讲解引用和指针

2022-11-13 09:11:19 引用指针讲解

引用概念

引用的本质：给已有的变量名取个别名

//给num取个别名为b
int num =100;
//&不是取b的地址  只是描述b是num的别名   编译器不会为b开辟新的空间
int &b = num;//num的别名 是b
//操作b等价操作num

定义步骤

1、&修饰别名

2、给哪个变量取别名就定义哪个变量

3、从上往下整体替换

案例1：给数组取别名

int arr[5] ={1,2,3,4,5};
int (&new_arr)[5] = arr;

法一：

void test02()
{
    int arr[5] = {10,20,30,40,50};
    //需求：给arr起个别名
    int (&my_arr)[5] = arr;//my_arr就是数组arr的别名
    int i=0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        cout<<my_arr[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

法二：配合typedef

void test03()
{
    int arr[5] = {10,20,30,40,50};
    //1、用typedef 给数组类型 取个别名
    //TYPE_ARR就是一个数组类型（有5个元素 每个元素位int）
    typedef int TYPE_ARR[5];
    //myArr就是数组arr的别名
    TYPE_ARR &myArr=arr;
    int i=0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        cout<<myArr[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
}

引用必须初始化

int &b;//非法的

int num = 10;
int &a = num;
int data = 20;
a = data;//不是data别名为a  而是将data值赋值a(num)

引用初始化后不能更改

引用一旦确定是谁的别名就不能更改

int num = 10;
int &b = num;
int data = 20;
b=data;//千万不要认为是b给data取别名 仅仅是将data的值赋值b也就是data赋值num

引用作为函数的参数可以替代指针变量

void swap_int01(int a1, int b1)
{
    int tmp  = a1;
    a1 = b1;
    b1 = tmp;
}
void swap_int02(int *a1, int *b1)//a1=&a, b1=&b
{
    //*a1 == a, *b1 == b
    int tmp  = *a1;
    *a1 = *b1;
    *b1 = tmp;
}
void swap_int03(int &a1, int &b1)//int &a1 = a, int &b1=b
{
    //a1 == a, b1 == b
    int tmp  = a1;
    a1 = b1;
    b1 = tmp;
}
void test07()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    cout<<"a = "<<a<<", b = "<<b<<endl;
//    swap_int01(a, b);//交换 不成功
//    swap_int02(&a, &b);//交换 成功
     swap_int03(a, b);//交换 成功
    cout<<"a = "<<a<<", b = "<<b<<endl;
}
int main(int arGC, char *argv[])
{
    test07();
    return 0;
}

引用作为函数的参数的好处：

1、函数内部直接通过引用操作外部变量的值

2、省去了指针的操作

3、函数的形参不会拥有新的空间（节约了空间）

常引用

int &a = 10;//err

void test08()
{
    //a就叫常引用  不能通过a修改空间的值
    const int &a = 10;//ok
    cout<<"a = "<<a<<endl;//10
}

常引用一般作为函数的参数防止函数内部修改外部空间值

//常引用 作为函数的参数 即节约了空间 又防止函数内部修改外部变量的值
void printf_num(const int &a)
{
    //a = 1000;//err
    cout<<" num = "<<a<<endl;
}
void test09()
{
    int num = 10;
    printf_num(num);
}

常量的引用：

void test09()
{
    //给常量10取个别名 叫num
    //int &针对的是int ，10是const int类型
    //const int 针对的是const int, 10是const int类型
    const int &num = 10;
    cout<<"num = "<<num<<endl;//10
}

引用作为函数的返回值类型

当函数返回值作为左值那么函数的返回值类型必须是引用。

（1）、通过函数返回值在外界操作函数内部申请的空间

int& get_data(void)
{
    static int data = 100;
    //不要返回 普通局部变量的 引用
    return data;//返回谁 外界的a就给data取别名
}
void test10()
{
    int &a = get_data();
    cout<<"data = "<<a<<endl;
}

（2）、引用作为函数的返回值类型可以完成链式操作

引用的本质

引用的本质在c++内部实现是一个指针常量. Type& ref = val; // Type* const ref = &val;

c++编译器在编译过程中使用常指针作为引用的内部实现，因此引用所占用的空间大小与指针相同，只是这个过程是编译器内部实现，用户不可见

引用的本质：常量指针变量

int num = 10;
int &b = num;//b == num
//底层实现
//b是只读  *b可读可写
int * const b = &num;
//b = 100;
*b = 100;

指针的引用(了解)

new_p就是指针的引用

指针的引用的场景：

void get_memory01(int **p1)//int **p1 = &p
{
    //*p1 == p
    *p1 = (int *)calloc(1, sizeof(int));
    **p1 = 100;
}
void get_memory02(int* &p1)//int* &p1 = p
{
    //p1 == p
    p1 = (int *)calloc(1, sizeof(int));
    *p1 = 100;//*p1 = *p
}
void test13()
{
    int *p = NULL;
    //get_memory01(&p);
    get_memory02(p);
    cout<<"*p = "<<*p<<endl;
}

指针和引用的区别

1、引用必须被初始化（初始值必须是一个对象），指针不必（但最好要初始化）。

2、引用初始化以后不能被改变，指针可以改变所指的对象。

3、不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指针。

4、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。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。

5、指针是一个对象，可以定义指向指针的指针。但引用不是对象，没有实际地址，所以不能定义指向引用的指针，也不能定义指向引用的引用。

到此这篇关于C++超详细讲解引用和指针的文章就介绍到这了,更多相关C++引用和指针内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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