C++学习笔记（五）：指针和引用

声明指针：

//指针声明 * 号左右的空格是可选的，下面的定义都是正确的
int *pointer1;
int* pointer2;
int*pointer3;
int * pointer4;
//注意: pointer5 是指针而 pointer6 不是
int *pointer5, pointer6;
//pointer7 和 pointer8 都是指针
int *pointer7, *pointer8;

指针的类型和指针所指向的类型：

//指针的类型是int*，表示为int对象的指针
//指针所指向的类型是int，表示该指针指向int对象
int *pointer1;

指针的值：

指针表示指向对象位于内存中的地址，对于32位的系统来说就是一个无符号的32位数字（最多表示4GB内存），64位系统就是一个无符号的64位数字；

取地址和取值：

取一个对象的地址使用&符号，取一个指针指向的对象的值使用*符号；

int num = 100;
int *p = #
p = 101;//错误, 这是直接改变指针的指向，指向内存地址101
*p = 101;//正确, 修改了num的值

空指针：

表示这个指针没有指向一块有意义的内存，对空指针应用delete是安全的。

//没有赋值的指针
int *p;
//赋值为NULL或0的指针
int *p = NULL;
int *p = 0;

指针的算术运算：

指针的加减法会以sizeof(指针指向的类型)来处理，比如：

int num = 100;
int *p = #
p++;//指针的地址指向+4之后的位置
ptr += 5;//指针的地址指向+20之后的位置

指向指针的指针：

指针同样可以指向另一个指针，

int **ptr;//指向一个int类型指针的指针

指针和数组：

数组的数组名其实可以看作一个指针，

int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
value=array[0];//也可写成：value=*array;
value=array[3];//也可写成：value=*(array+3);
value=array[4];//也可写成：value=*(array+4);

在表达式sizeof(array)中，数组名array代表数组本身，故这时sizeof函数测出的是整个数组的大小。

在表达式*array中，array扮演的是指针，因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的值。sizeof(*array)测出的是数组单元的大小。

在很多情况下，可以相同的方式使用指针名和数组名。对于它们，可以使用数组方括号表示法,也可以使用解除引用运算符（*)。在多数表达式中，它们都表示地址。区别之一是，可以修改指针的值，而数
组名是常量。

成员调用：

结构变量.成员名

(*结构指针变量).成员名

结构指针变量->成员名

const和指针

使用const修饰指针时有两种意思：一种指的是你不能修改指针本身的内容，另一种指的是你不能修改指针指向的内容。

先说指向const的指针，它的意思是指针指向的内容是不能被修改的。它有两种写法：

const int* p;
int const* p;

可以理解为，p 是一个指针，它指向的内容是 const int 类型。p 本身不用初始化它可以指向任何标示符，但它指向的内容是不能被改变的。

再说const指针，它的意思是指针本身的值是不能被修改的。它只有一种写法：

int* const p = 一个地址;

因为指针本身的值是不能被修改的所以它必须被初始化，这种形式可以被理解为，p 是一个指针，这个指针是指向 int 的 const 指针。它指向的值是可以被改变的如 *p=3。

最后一种情况是这个指针本身和它指向的内容都是不能被改变的：

const int* const p=一个地址;
int const* const p=一个地址;

总结下规律：指向const的指针（指针指向的内容不能被修改）const关健字总是出现在*的左边而const指针（指针本身不能被修改）const关健字总是出现在*的右边，那不用说两个const中间加个*肯定是指针本身和它指向的内容都是不能被改变的。

最后上一个例子：

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/--> 1 #include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a=3;
    int b;
    
    /*定义指向const的指针（指针指向的内容不能被修改）*/ 
    const int* p1; 
    int const* p2; 
    
    /*定义const指针(由于指针本身的值不能改变所以必须得初始化）*/ 
    int* const p3=&a; 
    
    /*指针本身和它指向的内容都是不能被改变的所以也得初始化*/
    const int* const p4=&a;
    int const* const p5=&b; 
    
     p1=p2=&a; //正确
     *p1=*p2=8; //不正确（指针指向的内容不能被修改）
    
     *p3=5; //正确
     p3=p1; //不正确（指针本身的值不能改变） 
    
     p4=p5;//不正确 （指针本身和它指向的内容都是不能被改变） 
     *p4=*p5=4; //不正确（指针本身和它指向的内容都是不能被改变） 
     
    return 0; 
}

声明引用：

int i = 10;
int& ref = i;

引用是一个对象的别名，主要用于函数参数和返回值类型，符号X&表示X类型的引用。

指针和引用的区别：

1. 指针是一个实体，而引用仅是个别名；
2. 引用使用时无需解引用（*），指针需要解引用；
3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；引用“从一而终；
4. 引用没有 const，指针有 const，const 的指针不可变；
5. 引用不能为空，指针可以为空；
6. “sizeof 引用”得到的是所指向的变量（对象）的大小，而“sizeof 指针”得到的是指针本身（所指向的变量或对象的地址）的大小；typeid（T） == typeid（T&） 恒为真，sizeof（T） == sizeof（T&） 恒为真，但是当引用作为成员时，其占用空间与指针相同（没找到标准的规定）。
7. 指针和引用的自增自减（++、--）运算意义不一样。

引用的弊端：
当一个类中包含引用成员时，这个类就无法使用语言生成的默认构造函数，拷贝构造函数和赋值函数。这是因为引用不能为空，必须在构造函数中为引用成员赋值，语言默认生成的函数不具备这个功能。默认构造函数在C++中时非常重要的概念，特别是在使用STL时，因此为了默认构造函数，必须摒弃引用成员变量。

引用使用总结：

1. 函数直接的参数传递，优先考虑引用。
2. 函数返回值，优先考虑引用。
3. 类的数据成员，尽量不用引用。