c++ - 指针变量和引用变量有什么区别？

Question

指针变量和引用变量有什么区别？

Answer 1

1. 指针可以重新赋值:

   int x = 5;
   int y = 6;
   int *p;
   p = &x;
   p = &y;
   *p = 10;
   assert(x == 5);
   assert(y == 10);
   

   引用不能重新绑定(bind)，必须在初始化时绑定(bind):

   int x = 5;
   int y = 6;
   int &q; // error
   int &r = x;
   

2. 指针变量有自己的身份:一个独特的、可见的内存地址，可以用一元 & 运算符获取，一定量的空间可以用 sizeof 运算符。在引用上使用这些运算符会返回一个与引用绑定(bind)的值相对应的值；引用自己的地址和大小是不可见的。由于引用以这种方式假定了原始变量的身份，因此将引用视为同一变量的另一个名称很方便。

   int x = 0;
   int &r = x;
   int *p = &x;
   int *p2 = &r;
   
   assert(p == p2); // &x == &r
   assert(&p != &p2);
   

3. 您可以将任意嵌套的指针指向提供额外间接级别的指针。引用仅提供一级间接。

   int x = 0;
   int y = 0;
   int *p = &x;
   int *q = &y;
   int **pp = &p;
   
   **pp = 2;
   pp = &q; // *pp is now q
   **pp = 4;
   
   assert(y == 4);
   assert(x == 2);
   

4. 可以为指针分配 nullptr，而引用必须绑定(bind)到现有对象。如果你足够努力，你可以将引用绑定(bind)到 nullptr，但这是 undefined并且不会表现一致。

   /* the code below is undefined; your compiler may optimise it
    * differently, emit warnings, or outright refuse to compile it */
   
   int &r = *static_cast<int *>(nullptr);
   
   // prints "null" under GCC 10
   std::cout
       << (&r != nullptr
           ? "not null" : "null")
       << std::endl;
   
   bool f(int &r) { return &r != nullptr; }
   
   // prints "not null" under GCC 10
   std::cout
       << (f(*static_cast<int *>(nullptr))
           ? "not null" : "null")
       << std::endl;
   

   但是，您可以引用一个值为 nullptr 的指针。

5. 指针可以遍历数组；您可以使用 ++ 转到指针指向的下一个项目，并使用 + 4 转到第 5 个元素。这与指针指向的对象大小无关。

6. 指针需要用*取消引用才能访问它指向的内存位置，而引用可以直接使用。指向类/结构的指针使用 -> 访问其成员，而引用使用 .。

7. 引用不能放入数组，而指针可以(用户@litb 提到)

8. Const 引用可以绑定(bind)到临时对象。指针不能(不是没有一些间接的):

   const int &x = int(12); // legal C++
   int *y = &int(12); // illegal to take the address of a temporary.
   

   这使得 const & 更便于在参数列表等中使用。