C++引用與指標的比較

firedragonpzy發表於2012-08-03

引用是C++中的概念,初學者容易把引用和指標混淆一起。
一下程式中,n是m的一個引用(reference),m是被引用物(referent)。
int m;
int &n = m;
n相當於m的別名(綽號),對n的任何操作就是對m的操作。
所以n既不是m的拷貝,也不是指向m的指標,其實n就是m它自己。

引用的規則:

(1)引用被建立的同時必須被初始化(指標則可以在任何時候被初始化)。
(2)不能有NULL引用,引用必須與合法的儲存單元關聯(指標則可以是NULL)。
(3)一旦引用被初始化,就不能改變引用的關係(指標則可以隨時改變所指的物件)。

以下示例程式中,k被初始化為i的引用。
語句k = j並不能將k修改成為j的引用,只是把k的值改變成為6。
由於k是i的引用,所以i的值也變成了6。
int i = 5;
int j = 6;
int &k = i;
k = j; // k和i的值都變成了6;

引用的主要功能是傳遞函式的引數和返回值。

C++語言中,函式的引數和返回值的傳遞方式有三種:值傳遞、指標傳遞和引用傳遞。

以下是"值傳遞"的示例程式。

由於Func1函式體內的x是外部變數n的一份拷貝,改變x的值不會影響n, 所以n的值仍然是0。
void Func1(int x)
{
x = x + 10;
}
...
int n = 0;
Func1(n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 0

以下是"指標傳遞"的示例程式。

由於Func2函式體內的x是指向外部變數n的指標,改變該指標的內容將導致n的值改變,所以n的值成為10。
void Func2(int *x)
{
(* x) = (* x) + 10;
}
...
int n = 0;
Func2(&n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 10

以下是"引用傳遞"的示例程式。

由於Func3函式體內的x是外部變數n的引用,x和n是同一個東西,改變x等於改變n,所以n的值成為10。
void Func3(int &x)
{
x = x + 10;
}
...
int n = 0;
Func3(n);
cout << "n = " << n << endl; // n = 10

對比上述三個示例程式,會發現"引用傳遞"的性質象"指標傳遞",而書寫方式象"值傳遞"。

實際上"引用"可以做的任何事情"指標"也都能夠做,為什麼還要"引用"這東西?
答案是"用適當的工具做恰如其分的工作"。

指標能夠毫無約束地操作記憶體中的任何東西,儘管指標功能強大,但是非常危險。

如果的確只需要借用一下某個物件的"別名",那麼就用"引用",而不要用"指標",以免發生意外。

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