C++之引用（下）

前言

本文主要介绍引用与指针的联系和区别。 额外补充了与C++11中的新关键词nullptr相关的内容。

一、引用和指针的联系

int a = 10;
int& ra = a;

语法上面，引用（ra）是a的别名是不需要再去开创空间的； 举个例子：

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;
	cout<<"&a = "<<&a<<endl;
	cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;
	return 0;
}

运行截图：

在这里插入图片描述

底层实现，引用是通过指针来实现的，需要开创空间。 例子：

int main()
{
	int a = 10;
	int& ra = a;
	ra = 20;
	int* pa = &a;
	*pa = 20;
	return 0;
}

这个例子中，引用和指针的汇编代码对比：

在这里插入图片描述

二、引用和指针的不同点

1.引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。 2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求 。 3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体 。 4. 没有NULL引用，但有NULL指针 。 5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32 位平台下占4个字节) 。 6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小 。 7. 有多级指针，但是没有多级引用 。 8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理 。 9. 引用比指针使用起来相对更安全。

额外补充知识（C++11中的关键词nullptr）

1.NULL

我们在C语言中会使用的指针空值 NULL，在C++中被沿用。我们先来了解一下NULL： NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中，可以看到如下代码：

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0  //NULL被定义为字面常量0
#else
#define NULL ((void *)0)  //被定义为无类型指针(void*)的常量
#endif
#endif

因此，我们在使用空值的指针时，会遇到一些麻烦。比如：

void f(int)
{
	cout<<"f(int)"<<endl;
}
void f(int*)
{
	cout<<"f(int*)"<<endl;
}
int main()
{
	f(0);
	f(NULL);//程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖
	f((int*)NULL);
	return 0;
}

运行截图：

在这里插入图片描述

在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void*)0

2.nullptr

为了避免例子中的情况出现，C++11引入了一个新的关键词nullptr表示指针空值。 使用nullptr要注意： 1.在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的。 2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。 3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。

总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了引用与指针的联系和区别，额外补充了与C++11中的新关键词nullptr相关的内容。本文作者目前也是正在学习C++相关的知识，如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分，欢迎大家在评论区指出，也欢迎大家在评论区提问、交流。 最后，如果本篇文章对你有所启发的话，希望可以多多支持作者，谢谢大家！