C++ 左值引用与一级指针示例详解

左值引用用于一级指针时,有以下几种用法:

//方式一:引用一级指针,常规用法
int a = 5;
int * pa = &a;
int * &rpa = pa;
 
//方式二:引用指向常量的一级指针,以下几种为等效表示
int a = 5;
const int * pa = &a;
const int * &rpac = pa; //方式一
int const * &rpac = pa; //方式二
 
//方式三:引用一级指针的常引用,引用自身为常量
int a = 5;
int * pa = &a;
int * const &crpa = pa;
 
//方式四:引用指向常量的一级指针,且引用自身为常量,以下几种为等效表示
int a = 5;
int * pa = &a;
const int * const &crpac = pa; //方式一
int const * const &crpac = pa; //方式二

在 Microsoft Visual Studio 中连续多个 const 会被编译器解释成一个,即 const const const const int *& 与 const int *& 等效,除此之外,const int const *& 在 Microsoft Visual Studio 中也与 const int *& 等效,而 int *& const 在 QT minGW 中将会报错,在 Microsoft Visual Studio 中与 int *& 等效。

各类型引用可修改属性如下表所示:

引用类型 修改 *rp 修改 rp
int * &rp 可以 可以
const int * &rp 不可以 可以
int * const &rp 可以 不可以
const int * const &rp 不可以 不可以

若将变量的地址赋予引用(例如 rp=&x),各类型引用可接受的变量地址如下表所示:

引用类型 int变量地址 const int变量地址
int * &rp 不可以 不可以
const int * &rp 不可以 不可以
int * const &rp 声明时可以(将创建临时变量) 不可以
const int * const &rp 声明时可以(将创建临时变量) 声明时可以(将创建临时变量)

若将一级指针变量赋予引用(例如 rp=p),各类型引用可接受的一级指针变量如下表所示。若赋值时等号右边是函数返回的临时指针变量(属于右值),则只有当等号左边为 int * const & 以及 const int * const & 类型时不会报错,此时必会创建临时变量(与 const 左值引用性质一致)。

引用类型 int *变量 const int *变量 int * const变量 const int * const变量
int * &rp 可以 不可以 不可以 不可以
const int * &rp 不可以 可以 不可以 不可以
int * const &rp 声明时可以 不可以 声明时可以 不可以
const int * const &rp 声明时可以(将创建临时变量) 声明时可以 声明时可以(将创建临时变量) 声明时可以

若将引用变量赋予引用(例如 rp=rp2),各类型引用可接受的引用变量如下表所示。比较上下两表可知,左值引用类型变量被初始化完毕后,若要将其赋值给另一引用变量,赋值时的表现与所引用类型的变量相一致。

引用类型 int *&变量 const int *&变量 int * const&变量 const int * const&变量
int * &rp 可以 不可以 不可以 不可以
const int * &rp 不可以 可以 不可以 不可以
int * const &rp 声明时可以 不可以 声明时可以 不可以
const int * const &rp 声明时可以(将创建临时变量) 声明时可以 声明时可以(将创建临时变量) 声明时可以

补充:C++ (左值)引用和指针简介

1. 引用

引用(reference):引用指向一个左值,并一直与指向的左值绑定(bind)在一起。用《C++ Primer》里面的话说,引用就是“给对象起了另外一个名字”

int ival = 1024;
int &refVal = ival; // refVal引用ival

引用必须被初始化:引用被声明后必须被立刻初始化,否则就会报错

int ival = 1024;
int &refVal = ival; // 顺利引用
int &refVal2;        // 报错,因为没有初始化

引用无法更改指向的左值:引用一旦经过初始化绑定后,就无法更改绑定的对象
引用不是对象:引用只是一个对象的别名,自身不是对象。你对引用的赋值,取值实际上等于对其引用的对象的赋值,取值

int ival = 1024;
int &refVal = ival;
refVal = 2;            // 等于对ival赋值
int ii = refVal;    // 等于将ival的值赋给ii

一个对象多个引用:这是允许的,一个对象可以拥有多个”别名“

int ival = 1024;
int &refVal = ival;
int &refVal2 = ival;    // refVal2作为ival的第二个引用

2. 指针

指针(Pointer):指针用于存储一个对象的地址,我们称为“指向”某个对象。通过指针,我们可以访问到对象在内存空间中的地址以及对象本身存储的值

int *p;    // 定义一个指针

2.1. 获取地址与访问对象

利用指针获取对象地址:由于指针本身是“存储地址的对象”,我们不能直接让指针存储对象本身,这时候就需要用取地址符(&)来提取对象的地址

int ival = 42;
int *p = &ival;        // 让指针p指向ival的地址

利用指针访问对象:直接访问指针的话,得到的是地址。要访问实际对象,就要用到解引用符(*)。解引用只适用于指向某个对象的有效指针

int ival = 42;
int *p = &ival;
int ival2;        // 新定义整数类型变量ival2
ival2 = *p;        // 将ival2赋值为p指向的值(也就是ival的值)

2.2. 指针的特殊状态

空指针(Null Pointer):一个值为0,不指向任何对象的指针

// 以下三行代码本质相同,都是初始化一个空指针
int *p1 = nullptr;    
int *p2 = 0;
int *p3 = NULL;

未初始化的指针:未指向任何地址,并且也不是空指针的指针是忌使用的。这样的指针由于指向的位置不确定,访问时有可能会造成未定义行为(Undefined Behaviour)。所以在定义指针时,一定要进行初始化,即便现在不会立刻使用,也要初始化为空指针

2.3 void* 指针

void类型:void被称之为“空类型”,它一般被用与没有返回值的函数上。
void*指针:一个void类型的指针同样能指向一块内存地址,但因为类型是空,我们没有办法知晓指向的类型,以至于不知道该类型占用的内存大小,因此无法访问指向的对象本身。

3. 引用和指针的复合使用

引用的引用:不合法。因为引用本身不是对象,所以无法使一个引用绑定另一个引用
引用的指针:不合法。因为引用本身不是对象,所以无法使一个指针指向一个引用
指针的引用:合法。指针本身是对象,引用可以绑定指针

int i = 42;
int *p = &i;
int *&r = p;    // r引用指针p

指针的指针:合法。指针本身是对象,指针可以指向指针

int i = 42;
int *p = &i;    // p指向i
int **p2 = &p;    // p2指向p

std::cout << **p2 << std::endl;    // 两次解引,输出“42”

到此这篇关于C++ 左值引用与一级指针的文章就介绍到这了,更多相关C++ 左值引用内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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