2018-06-24指针和引用

C++又很多复合类型，本文介绍两种指针和引用

引用

引用是一种复合类型，C++11新增加了一种引用“右值引用”，常用的引用是“左值引用”。

引用的定义：int n; int &r = n;

引用底层是一个指针，对指针能有什么操作，引用就可以有什么操作。引用不是一个对象，只能在定义的时候初始化，绑定一个对象。

引用必须初始化，再定义引用时，程序把引用和它的初始值绑定到一起。一旦完成初始化，引用将和它的初始值对象一直绑定到一起。因此无法令引用重新绑定到另外一个对象。对引用重新赋值后，引用的绑定的对象并没有变，而是通过引用改变了引用绑定对象的内容（毕竟引用的底层实现是指针）

下面的例子：

    int n = 0,m = 1;
    int &r = n;
    cout << "r = "<< r << " m = "<< m <<" n ="<<n<<endl;
    cout << "n的地址：" << &n << "  m的地址：" << &m << "  r的地址为：" << &r << endl;

    r = m;
    cout << "r = " << r << " m = " << m << " n =" << n << endl;
    cout << "n的地址：" << &n << "  m的地址：" << &m << "  r的地址为：" << &r << endl;

运行结果如下：

运行结果

根据上面的结果，引用r绑定n，r的地址和n的相同；
r=m之后，r的地址依然和n的地址一样，证明r并没有改变他绑定的对象；
r=m之后，r的值和n的值都变成了m的值，证明r=m只是通过m来改变引用r以及它绑定的对象的值。

指针

指针是一种复合类型，本身是一个对象，存放某个对象的地址。
定义指针：int n; int *p; p = &n;

指针和引用有许多的包不同点：

其一：指针本身就是一个对象，允许对指针赋值和拷贝，而且在指针的生命周期内塔可以先后指向几个不同的对象；
其二：指针无需在定义时值。和其他的内置类型一样，在块作用域定义内的指针没有初始化，也拥有一个不确定的值。

空指针：

    int *p1 = nullptr;
    int *p2 = 0;

以上两个空指针的定义是相同，nullptr是c++11标准引入的值，它是一种特殊类型的字面值，可以被转换成任意其他类型的指针。也可以通过将指针初始化字面值0来生成空指针。对指针进行一系列的操作后，直接赋值为0，它就不指向任何对象了，例如p2 = 0。
过去的程序还会用到一个名为NULL的预处理变量来给指针赋值，这个变量在头文件cstdlib中定义，它的值就是0。

指针有==和！=的操作，比较的结果是布尔类型，如果两个指针存放的地址值相等，反之，他们不相等。

指针相等有以下三种可能：

1. 他们都为空。
2. 他们都指向了同一个对象，或都指向了同一个对象的下一个地址。
3. 一个指针指向某对象，另一个指针指向另外对象的下一个地址。

void * 指针：

void * 是一种特殊的指针类型，可用于存放任意对象的地址。以void * 的视角来看内存空间也仅仅是内存空间，没办法访问内存空间中所存放的对象

需要注意一下几点：

1. 指针的类型和它指向的类型必须严格一样，不会进行自动转型。
2. int型变量直接赋值给指针式错误的操作，即使是int变量恰好等于0也不行。

指向指针的引用

引用本身不是一个对象，因此不能定义指向引用的指针，但是指针本身是一个对象，可以定义指针的引用：

    int i = 42;
    int *p;   
    int *&m = p;    //m对指针p的引用

    m = &i;
    *m = 0;

类型的确定：要理解r到底是什么类型，最直接的方法是从右向左却都r的定义。离变量名最近的符号对变量有直接的影响，&是引用的标志，所以m是一个引用。声明符中其他部分可以确定引用的类型，* 说明引用的是一个指针。