一下就是英文网站的解释
A pointer can be re-assigned any number of times while a reference can not be reassigned after initialization.//指针可以被重新赋值,引用就不可以
A pointer can point to NULL while reference can never point to NULL//指针可以指向NULL ,但是引用不可以
You can't take the address of a reference like you can with pointers//还有你获取地址的方式,两者也有区别
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C语言和其它程序性语言,如FORTRAN,Pascal,BASIC最大的差别就在于pointer,而pointer也是学习C语言最大的门坎,pointer的本意是希望function在传递数据时,不用将数据用copy的方式将数据copy进function的stack中,以加快程序执行速度和节省内存,如array通常占的内存都很大,若copy的方式势必降低速度且耗内存,但pointer的缺点就是程序不易阅读,需要一段时间去熟析这种怪异的语法。
C++为了解决pointer程序不易阅读的问题,增加了reference型别,C#/Java也取消了pointer,用reference取代pointer,但reference和pointer有什么不同呢?
Reference基本上存的也是『内存地址』,这和pointer一样,但pointer取值时,还必须dereference,也就是必须透过『*』才能取值,因此才会出现*** pointer to pointer to pointer这种难以理解的语法,但reference是一种『高级的pointer』,不需deference即可取值,所以不论是几层,仍然是reference这个变量而已,也因为不需dereference,所以书上都强调reference可视为变量的alias(别名、化名)(C++ Primer 4th P.59 A reference is an alias.),这使的reference骨子里存的是内存地址,但用起来却和一般变量一样方便,程序也漂亮许多,我们看一下(以下程序摘自 多型与虚拟 对象导向的精随 P.27侯俊杰)
1#include <iostream>
2
3int* func1(int* x);
4int& func2(int& x);
5
6int main() {
7
int a = 0;
8
9
std::cout << *func1(&a) << std::endl; // output : 1;
10
11
std::cout << func2(a) << std::endl;
// output : 2
12}
13
14// Use pointer
15int* func1(int* x) {
16
(*x)++;
17
18
return x;
19}
20
21// Use reference
22int& func2(int& x) {
23
x++;
24
25
return x;
26}
各位就可看到,若用reference写,程序是不是好看很多了?再举一个例子,将两个变量的内容交换:
1#include <iostream>
2
3void swap1(int* x, int* y);
4void swap2(int& x, int& y);
5
6int main() {
7
int x = 1;
8
int y = 2;
9
10
std::cout << "x=" << x << " y=" << y << std::endl; // Output : x=1 y=2
11
12
// Use pointer
13
swap1(&x, &y);
14
std::cout << "x=" << x << " y=" << y << std::endl; // Output : x=2 y=1
15
16
// Use reference
17
swap2(x,y);
18
std::cout << "x=" << x << " y=" << y << std::endl; // Output : x=1 y=2
19}
20
21void swap1(int* x, int *y) {
22
int tmp = *y;
23
*y = *x;
24
*x = tmp;
25}
26
27void swap2(int& x, int& y) {
28
int tmp = y;
29
y = x;
30
x = tmp;
31}
32
以上的例子,都明显的发现reference的确比pointer优秀,但相信很多人跟我一样,基乎没有使用这种Call by pointer(reference)的方式传值,都使用Call by value的方式,因为怕的就是Side effect,由于argument和parameter的内存地址相同,若function中不小心改了parameter的变量,就造成argument变量值改变了,在其它语言的确没有解决的方案(C#/Java/VB),但在C++中,提供了const reference的方式,让parameter为只读,若程序不小心改了parameter,compiler会挡下来:
1#include <iostream>
2
3int Add(const int& x, const int& y);
4
5int main() {
6
int x = 1;
7
int y = 2;
8
int s = 0;
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10
s = Add(x,y);
11
12
std::cout << x << " + " << y << " = " << s << std::endl; // Output : 1 + 2 = 3
13}
14
15int Add(const int& x, const int& y) {
16
// x++; Compile error : you can not assign a varible that is const.
17
return x + y;
18}
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21
所以为了程序效率以及节省内存,应该尽量使用reference来写程序,可以避免copy的动作,而且reference的写法程序的可读性远比pointer高,而写法基乎和一般变量一样,只有宣告reference时不一样而已。