C++菜鸟学习笔记系列(4)——引用、指针

C++菜鸟学习笔记系列(4)

(如果大家有学过C语言的基础,那么你一定不会对“引用”和“指针”这两个名词感到陌生。尤其是“指针”应该是C语言中一个最经典而独特的设计了,它给我们在编程过程中带来很多方便,引出了“值传递”和“址传递”两个不同的概念,但是如果我们使用不当也会让我们十分头疼。下面作者就简单介绍一些自己在学习“引用”和“指针”时的一些经验,希望可以帮到大家。)
本期主题:C++复合类型的使用(引用、指针)
复合类型是基于其他类型定义的类型,C++中有几种复合类型,我们这里仅介绍引用和指针两种。

1.引用

引用的实质就是为对象起了另外一个名字。一般在初始化变量时,初始值会被拷贝到新的对像中。然而定义引用时程序会把引用和它的初始值绑定在一起,而不是将初始值拷贝给引用。一旦初始化完成,引用将和它的初始对象绑定在一起,而无法令引用重新绑定到另外一个对象,这是它与指针的一个明显不同。
引用在定义时会在名字前加一个&符号,且其必须初始化。
下面我们来看一个关于引用的小例子:

/*
Author: wxc_1998
Date: 2018/9/22
*/

#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
	int val = 10;
	int &yin = val;
	
	cout << "the value of val is : " << val << endl;
	cout << "the reference of val is :" << yin << endl;

	int i = yin;//等价于  i = val
	cout << "the value of i is : " << i << endl; 
	
	cout << endl << "press any key to continue!" << endl;
	cin.clear();
	cin.sync();
	cin.get();
}

从上述代码中我们可以发现引用 yin 就相当于变量val 的一个别名,引用本身不是对象,它只是为一个已经存在的对象所起的另一个名字。
在定义引用时我们还要注意:
(1)引用必须要初始化,且不能直接与字面值进行绑定;

	int val = 10;
	int &yin = val;//correct
	int &yin1;//error
	int &yin2 = 10;//error

(2)引用的类型要与绑定的对象严格匹配;

	int val = 10;
	int &yin = val;//correct
	double &yin3 = val;//error

(3)不能定义引用的引用;

	int val = 10;
	int &yin = val;//correct
	int &yin4 = &yin;//error

2.指针

指针是指向另外一种类型的复合类型,与引用类似,指针也实现了对于其他对象的间接访问,当时指针和引用仍存在很多不同之处。
(1)指针本身是一个对象,允许对指针进行赋值和拷贝,而且指针可以先后指向多个不同的对象,而如我们在上面所强调的,引用并不是一个对象,且其只能绑定一个变量。
(2)指针无需在定义时赋初值。和其他内置类型一样,在块作用域内定义指针如果没有被初始化,也将拥有一个不确定的值。
(注意:虽然我们不需要在定义指针时给其赋予初值,但是访问未经初始化的指针所引发的后果是无法预计的,这会给我们造成很大的麻烦,所以在这里作者建议我们初始化所有的指针,且尽量等定义了对象之后在定义指向它的指针。)
我们在定义指针时一般都要写成 *d 的形式,其中 d 是变量名。指针存放的是某个对象的地址,获取对象地址时,需要使用取址符 & 。
下面我们就看一个关于指针的小例子:

/*
Author: wxc_1998
Date: 2018/9/22
*/

#include <iostream>

using namespace std;

void main()
{
	int val = 10;
	int *p = &val;

	cout << "the value of val is : " << val << endl;
	cout << "the value of *p is : " << *p << endl;

	// attention: if we only display p, p is the location of val rather than value of val
	cout << "the value of p is : " << p << endl;

	*p = 0;
	cout << "the value of val is : " << val << endl;

	cout << endl << "press any key to continue!" << endl;
	cin.clear();
	cin.sync();
	cin.get();
}

从上述代码中我们可以看出指针 *p 的实质是存放了变量 val 的内存地址,我们在需要val的值时要用指针整体,而如果我们只是输出 p 则显示出 val的地址。
而且我们在对指针进行赋值时,实际上是对指针所指的对象赋值如我们使 *p = 0; 的实质就是 val = 0;。
在使用指针时我们还需注意:
(1)指针初始化(我们在前面已经说过,虽然指针不需要我们一定进行初始化,但是为了防止出现一系列错误,我们最好对每一个指针都进行初始化。)

	int *p1 = 0;
	int *p2 = nullptr;//等价于p1 = 0
	int *p3 = NULL;//等价于p1 = 0

(2)指针的赋值;

	double *p4 = &val;// error,不能用double类型的指针指向int变量
	int *p5 = yin;// error,引用不是对象,所以指针不能指向引用

(3)指针可以指向指针;

	int *p6 = &val;
	int **p7 = &p6;//这是正确的,p7指向一个int型的指针(p6)

(4)void*指针可以不受类型限制,存放任意对象的地址。(其实它还有很多限制,但是这里就不再过多叙述了,大家有兴趣的话自行了解吧_)。

好了,有点累,本次博客就写到这里了,我们下次再见。

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