本篇內(nèi)容主要講解“C++中的指針與引用的定義”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C++中的指針與引用的定義”吧!
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1、指針和引用的定義
在深入介紹之前我們首先來看一下指針和引用的定義、指針和引用的區(qū)別，然后分別針對指針和引用展開討論，深入細節(jié)為何有這些差異。
In a declaration T D where D has the form * cv-qualifier-seqopt D1 And the type of the identifier in the declaration T D1 is “derived-declarator-type-list T”, then the type of the identifier of D is “derived-declarator-type-list cv-qualifier-seq pointer to T”. The cv-qualifiers apply to the pointer and not to the object pointer to.
——摘自《ANSI C++ Standard》
注：可能有些讀者并不明白cv-qualifier-seq
CV-qualifiers(CV限定符)
CV-qualifiers有三種：const-qualifier(const限定符)、Volatile-qualifier(volatile限定符)、以及const-volatile-qualifier(const-volatile限定符)。
const類對象的非靜態(tài)、非mutable、以及非引用數(shù)據(jù)成員是const-qualified；
volatile類對象的非靜態(tài)、非引用數(shù)據(jù)成員是volatile-qualified；
const-volatile類對象的非靜態(tài)、非引用數(shù)據(jù)成員是const-volatile-qualified。
當CV-qualifiers用于限定數(shù)組類型時，實際上是數(shù)組成員被該CV-qualifiers限定，而非該數(shù)組類型。
復合類型并不因其成員被CV-qualifier限定而被該CV-qualifier限定，也就是說，即使復合類型的成員有CV-qualifier限定，該復合類型也不是CV-qualified對象。
In a declaration T D where D has the form& D1 And the type of the identifier in the declaration T D1 is “derived-declarator-type-list T”, then the type of the identifier of D is “derived-declarator-type-list cv-qualifier-seq reference to T”. Cv-qualified references are ill-formed except when the cv-qualifiers are introduced through the use of a typedef or a template type argument, in which case the cv-qualifiers are ignored.
——摘自《ANSI C++ Standard》
上面這些定義初看有些難懂，如果是這樣的話，那說明你對C++還不夠熟悉，你還有很長的路要走。下面用通俗易懂的話來概述一下：
2、指針和引用的區(qū)別
首先，引用不可以為空，但指針可以為***面也說過了引用是對象的別名，引用為空——對象都不存在，怎么可能有別名！故定義一個引用的時候，必須初 始化。因此如果你有一個變量是用于指向另一個對象，但是它可能為空，這時你應該使用指針；如果變量總是指向一個對象，i.e.，你的設計不允許變量為空， 這時你應該使用引用。如下圖中，如果定義一個引用變量，不初始化的話連編譯都通不過（編譯時錯誤）：
而聲明指針是可以不指向任何對象，也正是因為這個原因，使用指針之前必須做判空操作，而引用就不必。
#include using namespace std; int main(int argc,char** argv) { int i=10; int& ref=i; ref++; cout<<"i="<對ref的++操作是直接反應到所指變量之上，對引用變量ref重新賦值”ref=j”，并不會改變ref的指向，它仍然指向的是i，而不是j。理所當然，這時對ref進行++操作不會影響到j。而這些換做是指針的話，情況大不相同，請自行實驗。輸出結(jié)果如下：
從上面也可以看出：引用比指針使用起來形式上更漂亮，使用引用指向的內(nèi)容時可以之間用引用變量名，而不像指針一樣要使用*；定義引用的時候也不用像指針一樣使用&取址。
總而言之，言而總之——它們的這些差別都可以歸結(jié)為”指針指向一塊內(nèi)存，它的內(nèi)容是所指內(nèi)存的地址；而引用則是某塊內(nèi)存的別名，引用不改變指向?！?/p>
3、特別之處const
在這里我為什么要提到const關鍵字呢？因為const對指針和引用的限定是有差別的，下面聽我一一到來。
常量指針：指向常量的指針，在指針定義語句的類型前加const，表示指向的對象是常量。
定義指向常量的指針只限制指針的間接訪問操作，而不能規(guī)定指針指向的值本身的操作規(guī)定性。
常量指針定義”const int* pointer=&a”告訴編譯器，*pointer是常量，不能將*pointer作為左值進行操作。
常量引用：指向常量的引用，在引用定義語句的類型前加const，表示指向的對象是常量。也跟指針一樣不能利用引用對指向的變量進行重新賦值操作。
在指針定義語句的指針名前加const，表示指針本身是常量。在定義指針常量時必須初始化！而這是引用天生具來的屬性，不用再引用指針定義語句的引用名前加const。
指針常量定義”int* const pointer=&b”告訴編譯器，pointer是常量，不能作為左值進行操作，但是允許修改間接訪問值，即*pointer可以修改。
常量指針常量：指向常量的指針常量，可以定義一個指向常量的指針常量，它必須在定義時初始化。常量指針常量定義”const int* const pointer=&c”告訴編譯器，pointer和*pointer都是常量，他們都不能作為左值進行操作。
而就不存在所謂的”常量引用常量”，因為跟上面講的一樣引用變量就是引用常量。C++不區(qū)分變量的const引用和const變量的引用。程序決不 能給引用本身重新賦值，使他指向另一個變量，因此引用總是const的。如果對引用應用關鍵字const，起作用就是使其目標稱為const變量。即沒 有：Const double const& a=1；只有const double& a=1；
總結(jié)：有一個規(guī)則可以很好的區(qū)分const是修飾指針，還是修飾指針指向的數(shù)據(jù)——畫一條垂直穿過指針聲明的星號（*），如果const出現(xiàn)在線的左邊，指針指向的數(shù)據(jù)為常量；如果const出現(xiàn)在右邊，指針本身為常量。而引用本身與天俱來就是常量，即不可以改變指向。
4、指針和引用的實現(xiàn)
我們利用下面一段簡單的代碼來深入分析指針和引用:
#include using namespace std; int main(int argc, char** argv) { int i=1; int& ref=i; int x=ref; cout<<"x is "<上面的代碼用g++ test.c編譯之后，然后反匯編objdump -d a.out，得到main函數(shù)的一段匯編代碼如下：
08048714 : 8048714: 55push %ebp 8048715: 89 e5 mov %esp,%ebp 8048717: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp//為main函數(shù)的參數(shù)argc、argv保留位置 804871a: 56 push %esi 804871b: 53 push %ebx 804871c: 83 ec 28 sub $0x28,%esp 804871f: c7 44 24 1c 01 00 00 movl $0x1,0x1c(%esp) //將0x1存到esp寄存器中，即int i=1 8048726: 00 8048727: 8d 44 24 1c lea 0x1c(%esp),%eax// esp寄存器里的變量i的地址傳給eax 804872b: 89 44 24 18 mov %eax,0x18(%esp)//將寄存器eax中的內(nèi)容（i的地址）傳給寄存器中的變量ref，即int& ref=i 804872f: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax//將寄存器esp中的ref傳給eax，即i的地址 8048733: 8b 00 mov (%eax),%eax//以寄存器eax中的值作為地址，取出值給eax 8048735: 89 44 24 14 mov %eax,0x14(%esp) //將寄存器eax中的值傳給寄存器esp中的x，即x=ref 8048739: c7 44 24 04 00 89 04 movl $0x8048900,0x4(%esp) 8048740: 08 8048741: c7 04 24 40 a0 04 08 movl $0x804a040,(%esp) 8048748: e8 cb fe ff ff call 8048618 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc@plt> 804874d: 8b 54 24 14 mov 0x14(%esp),%edx 8048751: 89 54 24 04 mov %edx,0x4(%esp) 8048755: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 8048758: e8 5b fe ff ff call 80485b8 <_ZNSolsEi@plt> 804875d: c7 44 24 04 38 86 04 movl $0x8048638,0x4(%esp) 8048764: 08 8048765: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 8048768: e8 bb fe ff ff call 8048628 <_ZNSolsEPFRSoS_E@plt>//從8048739~8048768這些行就是執(zhí)行"cout<<"x is "< 804879d: 89 74 24 04 mov %esi,0x4(%esp) 80487a1: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 80487a4: e8 0f fe ff ff call 80485b8 <_ZNSolsEi@plt> 80487a9: c7 44 24 04 0d 89 04 movl $0x804890d,0x4(%esp) 80487b0: 08 80487b1: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 80487b4: e8 5f fe ff ff call 8048618 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc@plt> 80487b9: 89 5c 24 04 mov %ebx,0x4(%esp) 80487bd: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 80487c0: e8 f3 fd ff ff call 80485b8 <_ZNSolsEi@plt> 80487c5: c7 44 24 04 38 86 04 movl $0x8048638,0x4(%esp) 80487cc: 08 80487cd: 89 04 24 mov %eax,(%esp) 80487d0: e8 53 fe ff ff call 8048628 <_ZNSolsEPFRSoS_E@plt>//這些行就是執(zhí)行"cout<<"ref = "<從匯編代碼可以看出實際上指針和引用在編譯器中的實現(xiàn)是一樣的：
8048727: 8d 44 24 1c lea 0x1c(%esp),%eax// esp寄存器里的變量i的地址傳給eax
804872b: 89 44 24 18 mov %eax,0×18(%esp)//將寄存器eax中的內(nèi)容（i的地址）傳給寄存器中的變量ref，即int& ref=i
8048777: 8d 44 24 1c lea 0x1c(%esp),%eax// esp寄存器里的變量i的地址傳給eax
804877b: 89 44 24 10 mov %eax,0×10(%esp) //將寄存器eax中的內(nèi)容（即i的地址）傳到寄存器esp中的p
雖然指針和引用最終在編譯中的實現(xiàn)是一樣的，但是引用的形式大大方便了使用也更安全。有人說：”引用只是一個別名，不會占內(nèi)存空間？”通過這個事實我們可以揭穿這個謊言！實際上引用也是占內(nèi)存空間的。
5、指針傳遞和引用傳遞
為了更好的理解指針和引用，我們下面來介紹一下指針傳遞和引用傳遞。當指針和引用作為函數(shù)的函數(shù)是如何傳值的呢？（下面這一段引用了C++中引用傳遞與指針傳遞區(qū)別（進一步整理））
引用傳遞和指針傳遞是不同的，雖然它們都是在被調(diào)函數(shù)棧空間上的一個局部變量，但是任何對于引用參數(shù)的處理都會通過一個間接尋址的方式操作到主調(diào)函 數(shù)中的相關變量。而對于指針傳遞的參數(shù)，如果改變被調(diào)函數(shù)中的指針地址，它將影響不到主調(diào)函數(shù)的相關變量。如果想通過指針參數(shù)傳遞來改變主調(diào)函數(shù)中的相關 變量，那就得使用指向指針的指針，或者指針引用。
到此，相信大家對“C++中的指針與引用的定義”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關內(nèi)容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！
新聞名稱：C++中的指針與引用的定義
瀏覽路徑：http://weahome.cn/article/ggshci.html
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