目錄

前言

1.參考

1.2參考的概念

1.2參考的定義

1.3參考與const

1.4參考的使用場景

2.指標

2.1概念

2.2獲取物件的地址

2.3利用指標訪問物件

2.3空指標

2.4野指標

2.4.1概念：

2.4.2野指標的產生：

2.5各個指標型別的含義

2.6 void* 指標

2.7指向指標的指標

?

2.8指標與const

3.指標和參考的區別

前言

對于我剛學c++的時候，最令我頭疼的是參考和指標，老是區分不了它們，那么今天筆者將我的學習到的筆記總結出來，讓大家少走一些坑，

術語:什么是物件？（物件在下面將會一直提到）

c++程式員們在很多場合都會使用物件這個名詞，通常情況下，物件是指一塊能存盤資料并具有某種型別的記憶體空間，有些人僅在與類有關的場景下才使用“物件”這個詞，在這里，即認為物件是具有某種資料型別的記憶體的空間

1.參考

1.2參考的概念

參考為物件起另外一個名字，通過宣告符寫成&d的形式來定義參考型別，其中d是宣告的變數名，

    int i = 10;
	int& refi = i;//refi是i的另外一個名字
	int& refi2;//報錯：參考必須初始化

一個物件可以有多個參考，相當于給物件起多個名字，

    //refi,refi1,refi2與i系結在一起
    int& refi1 = i;
	int& refi2 = refi1;

定義參考時，程式把參考和它的初始值系結在一起，而不是將初始值拷貝給參考，一旦參考無法重新系結到另外一個物件，因此參考必須初始化，

定義參考后，對它進行所有的操作都是與之系結的物件上進行的，

  refi = 100;//將100的值賦值給refi，即把值給i
  int j=refi;//與int j=i;是一樣的

1.2參考的定義

允許在一條陳述句中定義多個參考，其中每個參考識別符號都必須以符號&開頭，

	int i = 10, int i1 = 10;//i和i1都是int型
	int& r = i, int i1 = i;//r是參考，與i進行系結，i1是int
	int i3 = i1, & r2 = i1;//i3是int，r2是參考，與i1系結一起
	int& r3 = i, & r4 = i;//r3和r4都是參考

除特殊情況下（下面會講），參考需要與要系結的物件嚴格匹配，而且參考只能系結在物件上，不能與字面某個值或某個運算式的計算結果系結在一起，

    int& refi = 10;//錯誤：參考型別的初始值必須是一個物件
	int i = 10;
	double& d = i;//錯誤：參考的型別必須是int型

1.3參考與const

把參考系結到const物件上，我們稱之為對常量的參考，與普通參考不同的是，對常量參考不能被做修改它所系結的值，

    const int i = 10;
	const int& r1 = i;//正確：參考及其對應的物件都是常量
	const int& r2 = 200;//正確：參考及其對應的物件都是常量
	r1 = 40;//錯誤：r1是常量的引用，不能修改
	int& r2 = r1;//錯誤：r1是常量參考，只能讀，r2是非常量參考，能讀能修改

術語：c++程式員們經常把詞組“對const的參考”簡稱“常量參考”，

在我們之前提到，參考的型別必須與其所參考的物件的型別一致，但是有兩個例外，第一種是情況是初始化常量參考時允許用任意運算式作為初始值，只要該運算式的結果能轉換為參考型別即可，第二種是，常量參考可以系結非const物件可以系結，

	int i = 42;
	const int& r1 = i;//正確：允許將const int&系結到一個普通int物件上
	const int& r2 = i * 2;//正確：r2是一個常量參考
	int& r3 = i * 2;//錯誤:r3是一個普通的非常量參考

而且對于常量參考還有更神奇的地方是：

	double d1 = 1.111;
	const int& r3 = d1;

上面的代碼是正確的，r3是一個常量int型別的&參考，按理說應該只能系結int型別的常量參考，單d1是一個double型別的物件 ，但編譯器為了確保讓r3系結一個int型別物件，編譯器自動把上述代碼轉換為：

	const int tmp = d1;//由double生成一個int型別的臨時量
	const int& r3 = tmp;//讓r3系結這個臨時量tmp

此處r3是系結了臨時量，而非d1物件，所謂的臨時量物件就是當編譯器需要一個空間來暫存運算式的求值結果時臨時創建的一個未命名的物件，

對const參考可以參考非const物件：

	int i = 10;
	int& r1 = i;
	const int& r2 = i;//正確：const參考可以參考非const物件，但是不能通過r2修改i
	r1 = 20;//正確：r1為非const參考，可以修改
	r2 = 30;//錯誤：r2為cosnt參考，不能對i進行修改

1.4參考的使用場景

1.做引數

 void Swap(int& left, int& right)
 {
    int temp = left;
    left = right;
     right = temp;
 }
  
int main（）
{
   int a=0，b=10；
   swap（a,b);
}

參考可以用來做引數，把物件傳給函式時，則函式中的引數則系結到對應的物件中，不會產生臨時變數例如：left則則是a的參考，right則是b的參考，

2.做回傳值

int& Count()
{
 static int n = 0；//n存在靜態區中
 n++;
 return n; //回傳物件是n的參考
}

int& Add(int a, int b)
 {
 int c = a + b;

 return c;
}

int main()
{
 //這是錯誤的：因為c出了函式作用域后則會被銷毀，則c這塊空間就不存在
 //ret參考就無效，
  int& ret=ADD(1,2);
}

總結：

2.指標

2.1概念

指標是“指向”另外一種型別的復合型別，指標是用來存盤變數的地址，本身就是一個物件，允許對指標進行賦值和拷貝，而且指標的生命周期內它可以先后指向不同的物件，而且指標無需在定義時就對它初始化，它跟其它內置型別一樣，如果沒有初始化，也將擁有一個不確定的值，

定義指標時型別的方法將宣告符寫成*d的形式，其中d是變數名，如果在一條陳述句中定義了幾個指標變數，每個變數名之前必須有*，

    int* i1, * i2;//i1和i2都是int型別的指標
	int d, * d1;//d是int物件，d1是指向int型別的指標

2.2獲取物件的地址

指標是存放物件的地址，要想獲取某個物件的地址，需要使用 &（取地址運算子）

	int i = 10;
	int* pi = &i;//pi存放變數的i的地址，或者說pi是指向變數i的指標

注意:指標也是有大小的，它的大小根據在不同的平臺是不同的，與指標的型別無關，

指標的大小在32位平臺是4個位元組，在64位平臺是8個位元組，

在32位機器上，不管是int，char，double等內置型別，或者自定義型別，指標的大小永遠都是4個位元組，

除了特殊情況（下面會講），指標的型別都要和它所指向的物件嚴格匹配，

	double d;
	double* pd = &d;//正確：pd是指向double物件的指標
	int* pi1 = &d;//錯誤：試圖將double物件的地址給int型別的指標
    pi1=pd;//錯誤：指標pd和pi1的型別不匹配

2.3利用指標訪問物件

如果指標指向了一個物件，那么想要通過指標訪問物件，需要使用運算子 *（解參考運算子）

	int i = 10;
	int* pi = &i;//pi存放變數的i的地址，或者說pi是指向變數i的指標

	*pi = 20;//將i的值修改為20
	cout << *pi << endl;//輸出的是i物件輸出20

如上述，為*pi賦值實際上是為p所指的物件賦值，

注意：解參考僅適合那些確實指向某個物件的有效指標，

2.3空指標

空指標不指向任何物件，在使用一個指標之前，需要檢查該指標是否為空指標，生成空指標的方法：

	int* p1 = nullptr;//等價于int *p1=0;
	int* p2 = 0;//直接將p2初始化為字面常量0
	//需要先#inclde cstdlib
	int* p3 = NULL;

把int變數直接賦給指標是錯誤的操作，即使int變數恰好等于0也不可以，

	int zero = 0;
	int* p4 = zero;//錯誤：不能將int變數賦值給指標

2.4野指標

2.4.1概念：

野指標就是指標指向的位置是不可知的（隨機的、不正確的、沒有明確限制的）

2.4.2野指標的產生：

	int* p1;//指標沒有初始化
	int arr[5] = { 0 };
	arr[5] = 11;//指標的越界訪問
	int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
	free(ptr);//指標指向的空間被釋放

當我們去malloc一塊空間時，就會回傳這個空間的指標去管理這塊空間，當這塊空間釋放（銷毀）掉時，但指標依然還在，指標指向的空間就未知的，就為野指標，所以我們釋放一塊空間時，我們需要把指標置為空，如ptr=nullptr，

2.5各個指標型別的含義

我們知道指標也有不同的型別，對于指標來說，指標的大小只和平臺有關，相同平臺下指標的大小都是一樣的，那么指標的含義是什么？

	int n = 10;
	char* pc = (char*)&n;//pc為char型別的指標，但它指向n
	int* pi = &n;//pi為int型別的指標，指向n

	printf("%p\n", &n);//輸出結果：012FF7E0
	printf("%p\n", pc);//輸出結果：012FF7E0
	printf("%p\n", pc + 1);//輸出結果：012FF7E1
	printf("%p\n", pi);//輸出結果：012FF7E0
	printf("%p\n", pi + 1);//輸出結果：012FF7E4

注意：%p是列印地址的符號，一個位元組給一個對應的地址，

我們可以看出char型別的指標加1是走一個位元組的距離，int型別的指標加1是走4個位元組的距離，

同樣的double型別的指標加1是走8個位元組的距離，

總結:指標的型別決定了指標向前或者向后走一步有多大（距離），

 //11223344是16進制數字,0x是16進制的識別符號，每兩個數字是一個位元組
 int n = 0x11223344;
 char *pc = (char *)&n;//pc為char型別的指標，指向n
 int *pi = &n;//pi為int型別指標，指向n
 *pc = 0;   //i變為0x11223300
 *pi = 0;   //i變為0x00000000
 

pi和pc存放的都是n的地址，pc是char型別的指標，通過pc訪問n的時候只能訪問1個位元組，所以*pc只改變一個位元組的數值，pi是int型別的指標，通過pi訪問n的時候只能訪問4個位元組，所以*pc改變4個位元組的數值.

總結：指標的型別決定了指標能夠訪問物件有多少個位元組的空間，

2.6 void* 指標

void*指標是一種特殊型別的指標，它可存放任意型別的指標.但我們無法確定對該地址中到底是個什么型別的物件，所以我們不能直接操作void*指標所指的物件，

	double d;
	void* pv = &d;//正確，d可以是任意型別的物件

利用void*指標能做的事比較有限，拿它和別的指標比較、作為函式的輸入或輸出或者賦給另外一個void*指標，

2.7指向指標的指標

指標是記憶體中的物件，同樣指標也有地址，因此，允許把指標的地址在存放到另一個指標中，

通過*的個數可以區別指標的級別，例如 **表示指向指標的指標，***表示指向指標的指標指標，

	int i = 0;
	int* pi = &i;
	int** ppi = π//ppi指向pi的指標
	*ppi;//*ppi等于pi
	**ppi = 10;//**pi等于i

2.8指標與const

指向常量的指標不能用于改變它所指向的值，要想存放常量物件的地址，只能使用指向常量的指標：

	const int i = 10;
	int* pi = &i;//錯誤：pi是一個普通的指標
	const int* pi1 = &i;//正確：pi1是一個指向常量的指標
	*pi1 = 20;//錯誤：pi1指向的值不能修改

允許另一個指向常量的指標指向一個非常量物件：

	int i1 = 10;
	pi1 = &i1;//正確：但不能通過pi1修改i1的值

指標是物件，所以允許指標本身定為常量，不能被修改，而且常量指標必須初始化，把const放在*之后，則說明指標是一個常量指標，常量指標不變的是指標本身，不是指標指向的值不能改變，

	int i2 = 0;
    int i3-10；
	int* const pi2 = &i2;//pi2一直指向i2
    pi2=&i3;//錯誤：pi2是一個常量指標   
    *pi2=12；//正確：pi2指向的值可以被修改
	const double d = 1.111;
	const double* const pd = &d;//pd是一個指向常量的常量指標
    *pd=2.22；//錯誤：pd指向的值不能被修改

const在*之前是修飾指標指向的值，即指標指向的值不能被修改，const在*之后是修飾指標本身，即指標不能被修改，

3.指標和參考的區別

1.指標就是一個物件，允許對指標賦值和拷貝，參考是給物件多起一個名字，不創建物件，

2.指標定義時可以不初始化，參考定義時必須初始化，

3.參考初始化完成后，參考將和它系結的初始值一直系結在一起，指標可以先后指向幾個不同的物件，

4.有多級指標，但沒有多級參考，