【面试向】指针和引用

 声明和使用 引用

  • 引用就是某个目标变量的“别名”(alias)对应用的操作与对变量直接操作效果完全相同申明一个引用的时候,切记要对其进行初始化。
  • 引用声明完毕后,相当于目标变量名有两个名称,即该目标原名称和引用名,不能再把该引用名作为其他变量名的别名。声明一个引用,不是新定义了一个变量,它只表示该引用名是目标变量名的一个别名,它本身不是一种数据类型,因此引用本身不占存储单元,系统也不给引用分配存储单元。
  • 不能建立数组的引用。

引用 作为函数参数

  • 传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。

这时,被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用,所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象(在主调函数中)的操作。

  • 引用传递函数的参数时,内存中没产生实参的副本,直接对实参操作

而使用一般变量传递函数的参数,当发生函数调用时,需要给形参分配存储单元,形参变量是实参变量的副本;如果传递的是对象,还将调用拷贝构造函数。因此,当参数传递的数据较大时,用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。

  • 使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果

但是,在被调函数中同样要给形参分配存储单元且需要重复使用”*指针变量名”的形式进行运算,这很容易产生错误且程序的阅读性较差;另一方面,在主调函数的调用点处,必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用,更清晰。

引用 作为函数返回值

  • 不能返回局部变量的引用

在内存中不产生被返回值的副本(注意:正是因为这点原因,所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束,相应的引用也会失效。

  • 不能返回函数内部new分配的内存的引用

虽然不存在局部变量的被动销毁问题,可对于这种情况(返回函数内部new分配内存的引用),又面临其它尴尬的局面。如,被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现,而没有被赋予一个实际的变量,那么这个引用所指向的空间(由new分配)就无法释放。

  • 可以返回类成员的引用,但最好是const

主要原因是当对象的属性是与某种业务规则相关联时,其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关,因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用(或指针),那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。

指针和引用

  • 指针和引用都是通过地址索引数据的。 
  • 指针存放的是变量的地址,引用是变量的别名。 
  • 指针也是一个变量需要占用4个字节(32位机器)的内存空间,引用不需要占用内存,它只是变量的一个别名。
  • 引用必须被初始化,但是不分配存储空间。
  • 指针不声明时初始化,在初始化的时候需要分配存储空间。
  • 引用初始化以后不能被改变,指针可以改变所指的对象。
  • 不存在指向空值的引用,但是存在指向空值的指针。

流操作符重载返回引用

  • 在程序中,流操作符>>和<<经常连续使用。因此这两个操作符的返回值应该是一个仍旧支持这两个操作符的流引用。其他的数据类型都无法做到这一点。
  • 除了在赋值操作符和流操作符之外的其他的一些操作符中,如+、-、*、/等却千万不能返回引用。因为这四个操作符的对象都是右值,因此,它们必须构造一个对象作为返回值。

野指针

  • 指针变量声明时没有被初始化。
  • 指针被 free 或者 delete 之后,没有置为 NULL。
  • 指针操作超越了变量的作用范围。

指针常量与常量指针

  • 指针常量强调的是指针的不可改变性,只能在定义时初始化,其他地方不能改变。
  • 常量指针强调的是指针对其所指对象的不可改变性这个指针指向一个只读的对象。

左值引用、右值引用

  • Lvalue:永久对象,可被取地址,可以出现在 operator= 左侧。
  • 典型的 lvalue:有名称的变量、函数形参(栈中的对象)等。
  • Rvalue:临时对象(即将销毁),不可取地址,只能出现在 operator= 右侧(标准库中有例外,如string、complex 等)。
  • 典型的 rvalue:字面常量(如1、2…等)、匿名对象(临时对象)以及函数的返回值等。
  • 可以通过 std::move 显式地将一个左值转换为右值。
  • 为了避免无谓的复制,提高性能;

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