/重学C++：引用和指针

常见的坑

1. &和*在不同的上下文里面其含义并不相同，因此完全可以当成不同的符号看待。

   int i = 42;
   int &r = i;    // &在类型名后出现，是声明的一部分，表明r是一个引用
   int *p;        // *在类型名后出现，是声明的一部分，表明p是一个指针
   p = &i;        // &在表达式中出现，是取地址符
   *p = 43;       // *在表达式中出现，是解引用符
   int &r2 = *p;  // &是声明的一部分，*是解引用符
   

2. 指针可以用0进行初始化成空指针，但是不可以用0赋值。

3. 指针之间使用==来比较时，如果结果是true，对应多种情况：

   • 都是空指针
   • 都是同一个地址
     • 都指向同一个对象
     • 一个指针指向某一个对象，另一个指针指向另一对象的下一地址

必须要理解的点

1. 引用和指针——都可以用于间接访问对象

   	引用	指针
   复合类型	✅	✅
   表示符号	&	*
   含义	变量的别名	变量在内存中的地址
   初始化和赋值时是否需要类型匹配	必须匹配（除常量引用）	必须匹配（除 void*和指向常量的指针）
   是否需要初始化	必须初始化	无需初始化
   可否重新绑定其他变量	不可以	可以
   可否嵌套定义	不可以	可以

   引用：

   • 引用只能绑定在对象上，不能绑定在字面量或者表达式上。
   • 引用只是原有对象的别名，并非对象，因此不可以定义引用的引用。
   • 定义引用时并不开辟新的内存空间，因此不可以定义引用的指针。

   指针：

   • 指针本身就是一个对象，能执行的操作自由度远超过引用。

     • 可以实现嵌套定义，即指针的指针。

     • 可以实现指针的引用。

       int i = 42;
       int *p;         // p是int型指针
       int *&r = p;    // r是指针p的引用，从r开始自右向左读，&表明r是一个引用，引用的是指针，指针指向的类型是int
       
       r = &i;         // r是p的别名，即给p赋值为i的地址，即令p指向i
       *r = 0;         // r是p的别名，对r解引用即对p解引用，即将p所指向的地址处变量的值赋值为0
       

   • 指针初始化和赋值时需要使用&运算符取得对象的地址。

   • 指针值的情况：

     1. 指向一个对象。
     2. 指向紧邻对象所占空间的下一个位置。
     3. 空指针，没有指向任何对象。
     4. 无效指针，除上述情况之外。

     对第 4 种无效指针的操作是未定义的，后果无法预计。

     2、3 两种值虽然有效，但是因为没有指向任何对象，所以对其操作的后果同样无法预计。

2. void*眼中内存空间仅仅是内存空间，并不能访问内存空间中的对象。

建议

1. 初始化所有的指针，并且在对象定义完成之后再定义指向它的指针。

2. 避免使用0和NULL初始化空指针，应该使用nullptr。

3. 在使用指针之前检查其是否为nullptr。

4. 记住赋值改变的永远是等号左侧的对象。

5. 面对复杂的指针或引用的声明语句时，从变量名开始自右向左阅读来弄清楚其真实含义。