浅谈C/C++引用和指针的联系和区别

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为什么C/C++语言使用指针？

每一种编程语言都使用指针。C++将指针暴露给了用户(程序员)，而Java和C#等语言则将指针隐藏起来了。

“Everything uses pointers. C++ just exposes them rather than hiding them,”

It‘s easier to give someone an address to your home than to give a copy of your home to everyone.

②另一方面

使用指针的优点和必要性：

• 指针能够有效的表示数据结构；
• 能动态分配内存，实现内存的自由管理；
• 能较方便的使用字符串；
• 便捷高效地使用数组
• 指针直接与数据的储存地址有关，比如：值传递不如地址传递高效，因为值传递先从实参的地址中取出值，再赋值给形参代入函数计算；而指针则把形参的地址直接指向实参地址，使用时直接取出数据，效率提高，特别在频繁赋值等情况下（注意：形参的改变会影响实参的值！）

引用和指针有什么区别？

①从现象上看，指针在运行时可以改变其所指向的值，而引用一旦和某个对象绑定后就不再改变。这句话可以理解为：指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象，以后不能改变，但是指定的对象其内容可以改变。
②从内存分配上看，程序为指针变量分配内存区域，而不为引用分配内存区域，因为引用声明时必须初始化，从而指向一个已经存在的对象。引用不能指向空值。

注：标准没有规定引用要不要占用内存，也没有规定引用具体要怎么实现，具体随编译器 http://bbs.csdn.net/topics/320095541

③ 从编译上看，程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上，符号表上记录的是变量名及变量所对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值，而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值。符号表生成后就不会再改，因此指针可以改变指向的对象（指针变量中的值可以改），而引用对象不能改。这是使用指针不安全而使用引用安全的主要原因。从某种意义上来说引用可以被认为是不能改变的指针。
④不存在指向空值的引用这个事实，意味着使用引用的代码效率比使用指针的要高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。相反，指针则应该总是被测试，防止其为空。
⑤理论上，对于指针的级数没有限制，但是引用只能是一级。如下：
  int** p1;         // 合法。指向指针的指针
  int*& p2;         // 合法。指向指针的引用
  int&* p3;         // 非法。指向引用的指针是非法的
  int&& p4;         // 非法。指向引用的引用是非法的
  注意上述读法是从左到右。 

注意：正因为指针可以不指向任何对象，使用指针之前必须做判空操作，而引用就不必。

例如就++操作而言，对引用的操作直接反应到所指向的对象，而不是改变指向；而对指针的操作，会使指针指向下一个对象，而不是改变所指对象的内容。

最后，引用比指针更安全。由于不存在空引用，并且引用一旦被初始化为指向一个对象，它就不能被改变为另一个对象的引用，因此引用很安全。对于指针来说，它可以随时指向别的对象，并且可以不被初始化，或为NULL，所以不安全。const 指针虽然不能改变指向，但仍然存在空指针，并且有可能产生野指针（即多个指针指向一块内存，free掉一个指针之后，别的指针就成了野指针）。

总之，可以归结为"指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；而引用则是某块内存的别名，引用不改变指向。"

特别之处const

为什么要提到const关键字呢？因为const对指针和引用的限定是有差别的：

常量指针VS常量引用

 

★常量指针：指向常量的指针，在指针定义语句的类型前加const，表示指向的对象是常量。

定义指向常量的指针只限制指针的间接访问操作，而不能规定指针指向的值本身的操作规定性。

 常量指针定义"const int* pointer=&a"告诉编译器，*pointer是常量，不能将*pointer作为左值进行操作。

 

★常量引用：指向常量的引用，在引用定义语句的类型前加const，表示指向的对象是常量。也跟指针一样不能对引用指向的变量进行重新赋值操作。

指针常量VS引用常量

 

在指针定义语句的指针名前加const，表示指针本身是常量。在定义指针常量时必须初始化！而这是引用与生俱来的属性，无需使用const。

 

指针常量定义"int* const pointer=&b"告诉编译器，pointer(地址)是常量，不能作为左值进行操作，但是允许修改间接访问值，即*pointer（地址所指向内存的值）可以修改。

常量指针常量VS常量引用常量

 

常量指针常量：指向常量的指针常量，可以定义一个指向常量的指针常量，它必须在定义时初始化。

定义"const int* const pointer=&c"

告诉编译器，pointer和*pointer都是常量，他们都不能作为左值进行操作。

没有：const double const& a=1;

只有const double& a=1;

double b=1;
const double& a=b;
b=2;	//正确 
a=3;	//出错error: assignment of read-only reference `a‘

浅谈C/C++引用和指针的联系和区别

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原文地址：http://www.cnblogs.com/gxcdream/p/4805612.html