【C++】---指针和引用的区别

article/2025/10/3 0:45:59

指针和引用的区别

      • 两者本质
      • 两者区别
      • 两者的相同点
      • 为什么传引用比传指针更安全
      • 两者做返回值效率的比较

两者本质

引用是别名,指针是地址、实体

两者区别

不同点分析
1.初始化要求不同引用在创建的同时必须初始化,即引用到一个有效的对象,而指针在定义的时候不必初始化,可以在定义后面的任何地方重新赋值。
2.可修改性性不同引用一旦被初始化为指向一个对象,它就不能被改变为另一个对象的引用;而指针在任何地方都可以改变为指向另一个对象。给引用赋值并不是改变它和原始对象的绑定关系。
3.不存在NULL引用引用不能使用指向空值的引用,它必须总是指向某个对象;而指针则可以是NULL,而不需要总是指向某些对象,可以把指针指向任意的对象,所以指针更加灵活,但是也更容易出错
4.测试需要的区别由于引用不会指向空值,这意味着使用引用前不需要测试它的合法性,而指针则需要经常进行测试。因此使用引用的代码效率比使用指针的效率要高。
5.应用的区别如果是指一旦指向一个对象后就不会改变指向,那么应该使用引用。如果有存在指向NULL(不指向任何对象)或在不同的时刻指向不同的对象这些可能性,应该使用指针更为稳妥一些。
6.运算符的区别指针和引用的自增(++)运算意义不同,引用自加即引用的实体增加1,指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7.计算对象大象大小"sizeof 引用"得到的是所指向的变量(对象)的大小,而"sizeof 指针"得到的是指针本身的大小。
8.多级的区别有多级指针,但是不存在多级引用,只能有一级引用。
9.访问时的区别引用访问的是一个变量,是直接访问的,而指针则是访问一个变量则是在间接访问的。
10.const的区别引用没有const,指针有const,const指针不可变。

两者的相同点

指针指向一块内存,它的内容是所知内存的的地址;引用则是某块内存的别名。

int main()
{int aa = 10;int& wa = a;cout<<"&aa = "<<&aa<<endl;cout<<"&wa = "<<&wa<<endl;return 0; 
}

总的来说,引用即具有指针的效率,又具有变量使用的方便性和直观性。

为什么传引用比传指针更安全

答:由于不存在空指针,并且引用一旦被初始化为指向一个对象,它就不能改变为另一个对象的引用,因此引用更为安全。
对于指针来说,它可以随时指向别的对象,并且可以不被初始化,或为NULL,所以不安全,const指针任然存在空指针,并且有可能产生野指针。

指针:对于一个类型T,T就是指向T的指针类型,也就是一个T类型的变量能够保存一个对象的地址,而类型T是可以加一些限定词,如const等等。

char a='A';
char* p=&a;

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20191221192801875.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0wxOTAwMlM=,size_16,color_FFFFFF,t_70
引用:引用是一个对象别名,主要用于函数参数和返回值类型,符号X&标识X类型的引用。

int i=1;
int &r=1;
int x=r;
r=2;int* p=&r;

在这里插入图片描述
做参数

void Swap(int& left, int& right) 
{int temp = left;left = right;right = temp;
}

做返回值

int& Test(int& a){a += 10;return a; }

两者做参数效率的比较

#include <time.h>
struct A {int a[10000];
};
void Test1(A a)
{}
void Test2(A& a)
{}
void Test3()
{A a;// 以指针作为函数参数size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)Test1(a);size_t end1 = clock();// 以引用作为函数参数size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 10000; ++i)Test2(a);size_t end2 = clock();// 分别计算两个函数运行结束后的时间cout << "Test1(int*)-time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "Test2(int&)-time:" << end2 - begin2 << endl; }
// 运行多次,检测指针和引用在传参方面的效率区别
int main()
{for (int i = 0; i < 10; ++i){Test3();}return 0; }

在这里插入图片描述

两者做返回值效率的比较

#include <time.h>
struct A {int a[10000];
};
A a; A Test1()
{return a;
}A& Test2()
{return a;
}
void Test3()
{// 以指针作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)Test1();size_t end1 = clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)Test2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "Test1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "Test2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
// 测试运行10次,指针和引用作为返回值效率方面的区别
int main()
{for (int i = 0; i < 10; ++i)Test3();system("pause");return 0;
}

在这里插入图片描述
由效率测试可以看出,在效率方面,无论是引用做参数还是返回值,时间花费的相对更少。


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