C++基础：指针与引用

四夕三页

作为一个转码人员，我自己是最早学了python，后来开始写Java，最后开始写C++的，个人认为，对于C++入门来说，最重要的知识，就是对于指针与引用的理解和使用，对于指针和引用的理解不到位，是最容易引发crash且感到怀疑人生的，此篇博文将会尝试介绍C++中的指针及引用的概念,下面引用了《C++ Primer 5th》中的部分例子
引用与指针

谈论到指针和引用，不得不说到 & 和 * 这两个符号，正是因为这两个符号拥有多重含义，才会照成新手的迷惑。
引用
引用即变量的另一个名字，引用符长 & 这样，至于对象左侧 ，即 &x
int i = 1024;
int & ref_i = i;
在这里，ref_i就相当于i，i如果变了，ref_i的值也会变, 同样，如果我们改了ref_i的值，i的值也会变
int i = 0;
int & ref_i = i;
std::cout << ref_i << std::endl; //输出0
i = 1;
std::cout << ref_i << std::endl; //输出1
ref_i = 2;
std::cout << i << std::endl; //输出2
指针

指针是指向另一种类型的对象，定义指针时，需要写成*x的形式。指针存放的是对象的地址，因此，我们在对指针赋值时，需要使用取地址符。不幸的是，取地址符长这样：&
int ival = 42;
int *p = &ival;
注意，指针和引用的类型都必须和指向对象一致。
现在我们拥有了一个指针，那么应该怎样使用指针呢。我们需要对指针进行解引用，通过该操作可以从指针访问指向对象，不幸的是，解引用符长这样：*
cout << *p; //输出42
*和&的多重含义

实际上，正是C++中符号的多重含义令初学者费解。我们再看看上面出现的几次符号：
int i = 42;
int &r = i //&随类型名int出现，作为声明的一部分，组成复合类型int &
int *p = &i; //*紧随类型名int出现，是声明的一部分，组成符合类型int *，&出现在表达式中，是一个取地址符
cout << *p; //*出现在表达式中，是一个解引用符
int &r2 = *p; //int &是复合类型，表示int型的引用，*是一个接引用符，*p是一个int型
*和&中的空格

int &ref_i, int& ref_i, int &ref_i 这么写都是一样的，空格没有影响，ref_i的变量类型就是int &,即，指针型的引用，但是，为了防止产生误导，我们推荐用int &ref_i这样的写法，将引用符和变量名写到一起，指针也是如此，我们推荐写成int *p
如何阅读复杂类型的声明

学完了基础知识，我们现在来看点复杂的但也经常出现的内容：
指向指针的指针
在实际工作中有时会遇到二级指针，即指向指针的指针,只需增加*的个数即可，而解引用也需要两次
int i = 1024;
int *pi = &i;
int **ppi = π
std::cout << **ppi; //输出1024，实际上等于*(*p)
指向指针的引用
让我们看看下面这段代码中的r，那么它的类型 int *&是指什么呢？
int i = 42;
int *p = &i;
int *&r = p;
实际上，对于声明，我们是从右到左阅读的。离变量名最近的符号对变量的影响是最大的。因此，r是一个引用。那么，这个引用的类型是什么呢？离r最近的符号是*，说明r引用的是一个指针，也就是说，r是一个引用了 int型指针 的对象。那么，如果我们想使用r指向对象的值，要怎么做呢？记住，r本身是指针的引用，我们直接打印r，相当于打印指针地址，如果我们需要使用指针指向的值，只需要解引用r即可。
std::cout << p << std::endl; //打印的是0x7ffeee86030c，表示i的地址
std::cout << r << std::endl; //打印的是0x7ffeee86030c，同p一样
std::cout <<*r;函数参数中的& //输出42,相当于*p
函数参数中的&: 引用类型的形参

在C++中，我们知道，函数的形参会对实参进行拷贝（除了引用类型，下面会介绍），如：
void hello(string s1)
{
  s1 = s1 + "a"; //此处不会修改main函数中s1的值
  cout << s1 << endl;
}

int main()
{
    string s1 = "hello";
    hello(s1); //打印hello
    cout << s1; //打印helloa
}
而我们在代码中有一种经常见到的写法，这里解释一下含义
void hello1(string &s1)
{
  std::cout << s1;  s1 = s1 + "a";
  cout << s1 << endl;
}
我们看到上面的函数中，s1 前面跟了一个&，这是什么意思呢？在C++中，若函数的形参加了一个&符，那么，这个形参不会拷贝实参的值，而是传递给函数一个引用对象，此时，在函数内的修改会影响到函数外的传参。这是我们再打印：
int main()
{
    string s = "hello";
    hello1(s); //打印helloa
    cout << s; //打印helloa，值被函数改变了
}
在需要拷贝大的对象或者使用某些不支持拷贝操作的对象时，使用引用类型的形参不可避免。

尔等的帅爹

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