C++指针和引用

一、指针与强制类型转换

指针类型的强制转换，是指将指针所指的内容的类型由原先的类型转换为后面的类型

int a = 1;
int *p = &a;
float *p1 = (float*)p;

p和p1的值都是&a，但是p是将&a地址中的值按照int型变量进行解释，而p1则是将&a地址中的值按照float型变量进行解释

二、引用

#include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
        int a = 99;
        int &r = a;
        cout << a << ", " << r << endl;
        cout << &a << ", " << &r << endl;
        return 0;
    }

打印出的前一行是两个99，第二行是两个地址的值。注意，引用在定义时需要添加&，在使用时不能添加&，使用时添加&表示取地址。由于引用和原始变量都对应同一份内存，所以对其中一个赋值可以改变该变量及其所有引用的值。如果读者不希望通过引用来修改原始的数据，那么可以在定义时添加 const 限制，即为常引用。

在定义或声明函数时，我们可以将函数的形参指定为引用的形式，这样在调用函数时就会将实参和形参绑定在一起，让它们都指代同一份数据。如此一来，如果在函数体中修改了形参的数据，那么实参的数据也会被修改，从而拥有“在函数内部影响函数外部数据”的效果。

#include <iostream>
using namespace std;

//直接传递参数内容
void swap1(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

//传递指针
void swap2(int *p1, int *p2) {
    int temp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = temp;
}

//按引用传参
void swap3(int &r1, int &r2) {
    int temp = r1;
    r1 = r2;
    r2 = temp;
}

int main() {
    int num1, num2;
    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap1(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;

    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap2(&num1, &num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;

    cout << "Input two integers: ";
    cin >> num1 >> num2;
    swap3(num1, num2);
    cout << num1 << " " << num2 << endl;

    return 0;
}

1. swap1() 直接传递参数的内容，不能达到交换两个数的值的目的。对于 swap1() 来说，a、b 是形参，是作用范围仅限于函数内部的局部变量，它们有自己独立的内存，和 num1、num2 指代的数据不一样。调用函数时分别将 num1、num2 的值传递给 a、b，此后 num1、num2 和 a、b 再无任何关系，在 swap1() 内部修改 a、b 的值不会影响函数外部的 num1、num2，更不会改变 num1、num2 的值。
2. swap2() 传递的是指针，能够达到交换两个数的值的目的。调用函数时，分别将 num1、num2 的指针传递给 p1、p2，此后 p1、p2 指向 a、b 所代表的数据，在函数内部可以通过指针间接地修改 a、b 的值。
3. swap3() 是按引用传递，能够达到交换两个数的值的目的。调用函数时，分别将 r1、r2 绑定到 num1、num2 所指代的数据，此后 r1 和 num1、r2 和 num2 就都代表同一份数据了，通过 r1 修改数据后会影响 num1，通过 r2 修改数据后也会影响 num2。

由于引用可以改变实参的值，它可以作为函数返回值，毕竟C++只能return一个变量，多变量的时候可以采用这个办法。但是在将引用作为函数返回值时应该注意一个小问题，就是不能返回局部数据（例如局部变量、局部对象、局部数组等）的引用，因为当函数调用完成后局部数据就会被销毁，有可能在下次使用时数据就不存在了，C++ 编译器检测到该行为时也会给出警告。

三、引用和指针的区别

#include <iostream>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int a = 5;
    int *p = &a;
    int &r = a;
    std::cout<<a<<std::endl;
    std::cout<<p<<std::endl;
    std::cout<<&r<<std::endl;
    return 0;
}
//输出：
5
0x7fffffffdca4
0x7fffffffdca4

四、指针和引用转换

• 指针转引用：把指针用*就可以转换成对象，可以用在引用参数当中。

• 引用转指针：把引用类型的对象用&取地址就获得指针了

指针转引用

// 1、函数声明为引用类型
int Discover(std::vector<tDeviceInfo>& pDeviceInfo);

// 2、参数声明为指针类型
std::vector<DeviceData::DeviceInfo>* mDeviceInfo;

// 3、调用函数，指针转引用
Discover(*mDeviceInfo); //加上*就是指针转引用

• 引用没有const，指针有const；（指针有“指针常量” 即 int * const a,但是引用没有int& const a，不过引用有“常引用”即const int &a = 1）
• 引用在定义时需要添加&，在使用时不能添加&，使用时添加&表示取地址