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面试系列之指针和引用的使用场景

面试系列之指针和引用的使用场景

作者: this_is_for_u | 来源:发表于2020-06-15 14:03 被阅读0次

    先抛出两个问题:

    • 指针和引用有什么区别?
    • 什么时候应该使用指针?什么时候应该使用引用?

    指针和引用的区别

    首先看一段代码:

    int a = 1;
    int b = 2;
    int *c = nullptr;
    c = &a;
    int &d = b;
    

    指针其实就是一个存放内存地址的整数,这个整数表示的是被指向的变量的地址。

    引用其实就是变量的别名,就是给变量重新起了一个名字,注意引用既然是个别名,那它一定要有本体,一个人叫王二小,我们也可以给它起个别名叫二蛋,我们提到二蛋和王二小其实都是同一个人。

    区别:

    • 指针在声明时可以暂时不初始化,即pointer = nullptr,指针在生命周期内随时都可能是空指针,所以在每次使用时都要做检查,防止出现空指针异常问题,而引用却不需要做检查,因为引用永远都不会为空,它一定有本体,一定得代表某个对象,引用在创建的同时必须被初始化。

      void FuncPtr(int *ptr) {
        if (ptr != nullptr) {
            cout << *ptr;
        }
      }
      
      void FuncReference(int &ref) {
          cout << ref;
      }
      
    • 指针存放的是地址,指针可以被重新赋值,可以在初始化时指向一个对象,在其它时刻也可以指向另一个对象,而引用非常专一,它会从一而终,它总是指向它最初代表的那个对象。再举个例子,有一个人叫特朗普,为他起个引用别名叫历史上最傻吊的总统,这个引用一定会从一而终,即无论什么时候,历史上最傻吊的总统一定是特朗普。而美国总统可以当作个指针,一段时间可以是奥巴马,过一段时间可以是特朗普,再过一段时间可能是nullptr。

    指针和引用的使用场景

    引用的主要功能就是作为函数的参数和返回值,看一段代码:

    struct A {
        int a;
    };
    void func(const A &a) {
        cout << a.a;
    }
    
    vector<int> vec(10);
    vec[3] = 3;
    

    为什么通过vec[3] =3可以改变vector容器的值,因为[]操作符返回的就是引用,相当于为内部的变量起了一个别名,这里还可以让[]操作符返回一个指针,即*vec[3]=3,这是不是有点丑,而且不符合语法需求。

    其实我们平时编程过程中可能也注意到,实际上引用可以做的事情指针都可以做,但为什么还要引用这个东西?

    答案:用恰当的工具做恰如其分的工作,指针可以毫无约束的操作内存中的任何东西,功能十分强大,但是也很危险,所以可以在恰当的时机使用引用,当你需要指向某个东西,而且一定专一,绝不会让其指向其它东西,例如有些函数参数为了避免拷贝可以使用引用,或者实现一个操作符而其语法需求无法由指针达成,例如vec[3]=3,可以使用引用,其它任何时候,都要使用指针。

    引用在c++11后其实有很多知识点,具体可以看我之前的文章:

    参考资料

    《More Effective C++》

    https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-difference-between-pointers-and-references.html

    https://blog.csdn.net/weikangc/article/details/49762929

    https://www.jianshu.com/p/e548a978d737

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/63096392
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