C++数据类型(三)引用和指针

复合类型

C++复合类型有多种,这里只介绍其中的两种,引用和指针。

引用

引用:为对象起另外一个名字,引用类型引用另外一种类型。通过将声明符号携程&d的形式定义。d是变量名:

int value = 42;
int &refValue = value;  //refValue是value另外一个名字,比如赵云和赵子龙的关系。
int &value2;  //报错,引用必须初始化
  • 引用的初始值必须是对象,不能是数字

  • 引用只是别名,对引用的所有操作均作用于原始对象。

  • 引用初始化之后与被引用对象绑定,无法绑定到另外一个对象

  • 引用不是对象,无法被引用

  • 写程序时候多想想赵云和赵子龙

  • 引用在函数中发挥着极其重要的作用,尤其经典的swap交换函数。

指针

指针是“指向”另外一种类型的复合类型,与引用类似,指针实现对其他对象的间接访问。但是:

  • 指针本身是一个对象,允许对指针拷贝赋值
  • 指针声明时不一定需要初始化

与引用对对象的操作方式不同,如果有内存的概念的话,指针指向一个对象时,实际上指向的是该对象的内存地址,对于对象的间接访问,也是通过操作地址实现的(更为直接的方式)

int value = 61;
int *p = &value;  //p存放value的地址
cout << *p << endl;  //61
*p = 0;  //直接操作地址
cout << value << *p << endl;  //0 0

很多人可能会疑惑&和*这两个符号,还有int p这样的写法与int p这两种写法有什么不同。下面逐一介绍:

int unique = 0;
int &refU = unique; //&紧随类型名出现,是声明的一部分,refU是一个引用
int *p; //*紧随类型名出现,是声明的一部分,p是一个引用
p = &unique; //&出现在表达式中,表示取地址
*p = 0; //*出现在表达式中,表示解引用。
int &ref2 = *p; //&是声明,*是解引用

int p这样的写法与int p这两种写法,除了看起来不一样之外,效果完全相同,都是对于指针的声明,没什么关系,不过个人推荐第一种写法。(将与变量名连接在一起)
至于理解时,我自己是这样理解的,
p表示一个int型数据,就是一个整数,p是一个int*型的整型指针,表示一个指针,虽然这样理解似乎并不好,但是很有帮助,通过类型进行判断。

  • 因为实际上,*只作用于变量名,而与前面的int并无关系,所以,也就有下面定义多个变量的疏忽。
int* p1, p2;  //实际效果,p1是指针,而p2仅仅是int型数据
int *p1, *p2;  //p1和p2都是指针

指向指针的指针
这是指针与引用重要的不同点,仅仅因为指针本身也是一个对象。而指向指针的指针,只是通过增加*的个数实现的。示例如下:

#include<iostream>·
using namespace std;
int main() {
    
    int b = 1;
    int *p = &b;    //定义指针p,指向b
    int **q = &p;   //定义指针的指针q,指向p
    cout << addressof(b) << endl;   //输出b的地址
    cout << p << endl;              //输出指针p指向的地址
    cout << q << endl;              //输出指针q指向的地址
    cout << *q << endl;             //对指针q指向的地址解引用
    cout << **q << endl;            //对指针q指向的地址解引用,然后对解引用的内容再次解引用
    system("pause");
    return 0;
}
//输出结果
003AF710
003AF710
003AF704
003AF710
1

指针的引用
引用不是对象,不能定义指向引用的指针,但是指针是对象,可以定义指向引用的指针。
代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
    
    int b = 1;
    int *p = &b;    //定义指针p,指向引用b
    int *&a = p;    //定义指针p的引用
    cout << *a << endl;
    cout << *p << endl;
    system("pause");
    return 0;
}
//输出结果
1
1
  • 对于指向指针的指针,或者对于指针的引用,如何确定一个变量的具体类型,需要我们从右到左阅读变量的定义:
  • p,p的左边是,说明这是一个指针,指向的是什么呢?p的左边还是,说明p指向的是一个指针
  • &r,r的左边是&,说明这是一个引用,引用的是什么内容呢?&r的左边是,说明r引用的是一个指针
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