C++之指针与引用

指针和引用的区别？

在C++的编码中我们发现很多地方都大量地使用引用，能用指针实现的功能用引用几乎也能实现，甚至因为引用不需要拷贝的特性，使用起来比指针性能更高。 那么指针和引用又有什么区别呢？

更多关于指针的内容可以参考《C++之指针扫盲》

1、指针可以为空，引用必须初始化，引用不能为空

string& rs; //错误，引用必须初始化

2、指针可以被重新赋值，但是引用不行。也就是指针可以重新指向另外一个对象，而引用却不行，引用一直指向的都是最初的那个对象。

int main() {
    string s1("hello");
    string s2("world");
    string &rs = s1;
    string *ps = &s2;
    rs = *ps; // 这不是将引用rs指向ps，而是将s1的值修改为了s2的值
    ps = &s1;//将ps重新指向s1
    std::cout << "s1:" << s1 << endl;
    return 0;
}

3、指针可以有多级，而引用只能是一级，例如我们平时说的指向指针的指针，也就是二级指针，但是就没有所谓的指向引用的引用。

4、有了指针为什么还需要引用？我们都知道指针在使用过程中需要特别地小心，很容易就出现空指针、野指针等令人诟病的问题。但是引用因为它自始至终都是指向一个单一的对象，所以引用比指针更具安全性， 而且使用引用在处理C++的某些问题更加的得心应手，例如运算符的重载等。

5、有了引用为什么还需要指针？在C++中既然有了引用，设置引用的性能比指针更高点，那么为什么还需要指针呢？为了兼容C语言。

6、返回引用还是返回指针？这个要看具体的使用场景，如果作为函数的返回值，C++明确表明是不可以返回布局对象的引用的，因为局部对象在函数返回后就会被析构掉，所以返回它的引用也就没有了意义。但返回非局部对象的引用是允许的，例如STL中vector中按下标取值就可以返回一个引用。如果确实需要返回一个局部对象的话，可以返回一个在堆中的对象指针，暗示返回一个布局对象的指针的话会引发另外一个问题， 那就是这个指针什么时候释放呢？由谁来释放呢？一旦管理不好，内存泄漏是分分钟的事情。因此如果是非局部对象的话可以返回对象的引用，否则可以按值返回，按值返回特别是在C++11之后已经自带了RVO优化， 可以放心使用，更多RVO相关只是可以看我之前的文章《C++之RVO返回值优化》 。

7、指向指针的引用

首先要说明的是指向指针的引用，它是一个引用，而不是指针，指针本质上来说是一个内存地址，但是引用并不是一个对象，引用不会开辟新的内存空间，所以不存在着指向引用的指针这么一说。

例如下面的示例代码：

int i = 100;
int *p;
int *&r = p; // r是一个引用，引用类型是指针
r = &i; //因为r是一个引用，所以给r赋值，就是将p指向i
*r = 0; // 解引用r，也就是将指针p指向的值改为0，也就是将i改为0

从右向左阅读，r的定义离变量名最近的符号（此例中是&r的符号&）对变量的类型有最直接的影响。因此r是一个引用，它引用的对象是一个int类型的指针。

小结

引用和指针并不是一个一山不容二虎的情景，它们的共存是为我们更好的解决问题提供了更加更好的选择！！！

引用本质上也是通过指针的解引用（即*_point)来实现的，可以《参考std源码剖析》一书，所以引用也可以实现多态。

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