指针与参考

Question

所以，我明白指针是什么，引用什么意思，并且对这个“堆”有一个模糊的理解。当我们开始失去对事物的控制时，就是当我们使用这些概念引入函数和类时，例如发送指针，返回指针等。

如果通过引用和传递指针本质上执行相同的功能，那么使用它们的优点是什么？基本上都是通过引用传递并在被调用的函数之外操作对象。

因此，通过参考：

#include <iostream> 

class student{ 
public: 
    int semesterHours; 
    float gpa; 
}; 

void defRefS(student &refS); 
void defPointerS(student *Ps); 
void defValueS(student cS); 

int main() 
{ 
    student s; 
    defRefS(s); //Here, 
    std::cout << "\nBack in main we have " << s.semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nBack in main the GPA is: " << s.gpa; 


    student *Ps = &s; 
    defPointerS(&s); //And here is where I get confused 
    std::cout << "\nBack in main we have " << s.semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nBack in main the GPA is: " << s.gpa; 

    defValueS(s); 
    std::cout << "\nBack in main object S has: " << s.semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nBack in main object S has: " << s.gpa << " GPA\n\n"; 

} 

void defRefS(student &refS) //Passing by reference to object 
{ 
    refS.gpa = 4.0; 
    refS.semesterHours = 12; 
    std::cout << "\n------------- Reference Function ------------"; 
    std::cout << "\n\nObject S has: " << refS.semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nObject S has: " << refS.gpa << " GPA"; 
} 

void defPointerS(student *Ps) //Passing a pointer to the object 
{ 
    Ps->gpa = 5.0; 
    Ps->semesterHours = 14; 
    std::cout << "\n\n------------- Pointer Function ---------------"; 
    std::cout << "\n\nNow object S has: " << Ps->semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nNow object S has: " << Ps->gpa << " GPA"; 
} 

void defValueS(student cS) //Passing the object by value 
{ 
    cS.gpa = 100; 
    cS.semesterHours = 50; 
    std::cout << "\n\n------------- Value Function ------------------"; 
    std::cout << "\n\nObject S has: " << cS.semesterHours << " hours"; 
    std::cout << "\nObject S has: " << cS.gpa << " GPA"; 
} 

按引用传递本质上允许的符号是类似的，因为，我想，在各方面refS是的s对象。所以，这导致使用函数来操纵对象的简单方法。

传递指针很容易理解。它只是一个指向对象的指针。虽然在以上代码中如何处理：

void defRefS(student &refS); 
void defPointerS(student *Ps); 
void defValueS(student cS); 

所有这些函数是否只定义为与学生类一起使用？那么，这些函数只能将参考，指针和对象的值传递给这个特定的类？

defRefS(s); //Here, 
defPointerS(&s); //And here is where I get confused 
defValueS(s); 

如果按引用传递，你不应该传递一个对象的地址吗？所以，对我而言，它更多地在参考函数中传递指针函数的参数。

函数defPointerS被定义为接受指针;我正在发送地址？

Answer 1

当您在函数/类型定义中使用字符&（如void defRefS(student &refS);或student &refS） - 您正在定义一个引用。该值将是一个参考。

当您在一个对象（变量）上使用相同的运算符（即：相同的字符&）时，您将获取该特定对象的地址（如student *Ps = &s;或defPointerS(&s);）。该值将是一个指针。

还困惑吗？然后不要读下一句。运算符&也是一个按位AND，当在语句中时，例如0x1 & 0xFF产生1.返回值将是语句中最大整数大小的整数。

Answer 2

当你有student s;变量，你想通过它来运作f这需要student类型（按值传递），或student&（通过引用传递）的说法，你只需要调用f(s)。如果按值通过s，则会创建s的副本，并在函数体中使用s的副本。如果通过引用传递它，则直接使用对象s。引用不能为NULL，这在很多情况下都是很有利的。

当这个参数的类型是student*（也通过引用传递）时，由于指针需要用指向它的地址进行初始化，因此可以调用f(&s)。

您也应该检查：Pointer vs. Reference

Answer 3

我猜你是刚开始在C++中。不要担心堆，这是一个较低层次的概念，您将在稍后了解这些概念。如果你真的感兴趣，new运算符和malloc在堆上分配内存（new实际上也调用对象的构造函数，给你一个动态对象）。你可以把它看作只是一个空间，你可以放入你想要的东西）。

关于指针和引用，它们在大多数情况下都是可以互换的（正如你想象的那样）。这取决于你想如何构建你的代码。

在C++中，指针无处不在，人们通常会传递指针而不是通过引用传递。指针被更频繁地使用的原因之一是因为动态内存分配的工作原理（new运算符或malloc） - 它返回一个指针 - 并且你做了很多工作。所以一般来说，你会通过指针指向一个对象。

绝对必须使用引用的罕见场合是在复制构造函数或定义运算符中。

我可能错过了一些情况，但这是它的要点。

Answer 4

初学者请参阅What are the differences between pointer variable and reference variable in C++?。

当通过引用传递变量，你可以把它看作含蓄地地址，这样你就不必写&，但它仍然这样做是为了你（这就是为什么你会得到，如果一个错误你传递一个常量，如“5”作为参考参数）。它也隐含在函数内部解引用它，所以你不必写“*”。

“函数defPointerS被定义为接受指针;我正在发送它的地址？”指针是一个地址（或者更恰当的说，是一个存储内存地址值的变量）。

“那么，这些函数只能将参照，指针和对象的值传递给这个特定的类？”这些类型表明如果您尝试将另一个类的实例传递给此函数，您将收到编译器错误。然而，C++没有强制执行类型安全性，您可以绕过它并强制它通过“reinterpret_cast”传递指向其他类型对象的指针。在大多数情况下，这是行不通的。

Answer 5

使用一个优于另一个的优点是什么？

很好的理由使用供输入参数函数的引用：参考永远不能为空，这样你就不会需要检查是任何地方的指针指向。

使用指针传递函数的输入参数的好理由：您可以使用指针算术，因此您可以传递数组（这在C++中不推荐）。所以最好在大多数情况下坚持引用。

如果按照引用传递，你不应该传递一个对象的地址吗？ - 不，你传递一个对象。和号附近的参数意味着参数在不复制的情况下引用对象。

函数defPointerS被定义为接受指针;我正在发送地址？ - 应用于r值时的运算符“&”产生指向对象的指针。

Answer 6

你得到的符号（&）的两种用法之间的混淆。在一种情况下，它是一个操作员，在另一种情况下，它是声明类型的一部分。

int x = 5; 
int* y = &x; // (1) Here it's an operator 
int& z = x; // (2) Here it's part of the type of y 

在线路（1）中，我们宣布，并且限定了一个名为y变量这是pointer to int类型。这意味着变量y应该包含类型为int的变量的地址。要获取变量的地址，请使用&作为运算符。因此，&x是x的地址，我们将它存储在指针中。 y现在是指向x的指针。在第（2）行中，我们定义了一个变量z，其类型为reference to int。由于我们绑定X本refernece，这意味着我们可以使用z作为另一名x。修改z将修改x（也是值y点！）。

所以，当你有一个函数，指针，像void func(int* p)，你需要传递一个int的地址。要做到这一点，你就可以直接通过指针或采取int地址：

int x = 5; 
func(&x); 

如果你有一个函数，它的参考，像void func(int& r)，你只需要通过它的int。该参考文献将涉及相同的int。

int x = 5; 
func(x); 

这些可以以类似的方式使用：将参数传递给函数，以便函数可以修改它或避免复制。但是，指针参数还允许您将空指针传递给该函数。这不适用于引用，因为引用必须始终绑定到某个东西。另外，一旦绑定了引用，就不能将其引用到其他对象。

参考一般都更方便，更不依赖于C风格的指针操作。在C++中，您通常只需要使用引用，如果必须使用指针。详情请参阅the C++ FAQ。