指针变量和引用变量之间的区别是什么?
当前回答
简言之
指针:指针是保存另一个变量的内存地址的变量。指针需要使用*运算符解引用以访问它所指向的内存位置。-摘自Geeks for Geeks
引用:引用变量是别名,即现有变量的另一个名称。引用(如指针)也通过存储对象的地址来实现。-摘自极客对极客
另一张图片了解更多详情:
其他回答
引用是常量指针。int*const a=&b与int&a=b相同。这就是为什么没有const引用,因为它已经是const,而const的引用是const int*consta。当使用-O0编译时,编译器将在这两种情况下将b的地址放在堆栈上,并且作为类的成员,它也将出现在堆栈/堆上的对象中,与您声明了常量指针时相同。使用-Ofast,可以免费优化此功能。常量指针和引用都被优化了。
与常量指针不同,无法获取引用本身的地址,因为它将被解释为它引用的变量的地址。因此,在Ofast上,表示引用的常量指针(被引用变量的地址)将始终在堆栈外进行优化,但如果程序绝对需要实际常量指针的地址(指针本身的地址,而不是指针指向的地址),即您打印常量指针的位置,那么const指针将被放置在堆栈上,以便它有一个地址。
否则它是相同的,即当您打印它指向的地址时:
#include <iostream>
int main() {
int a =1;
int* b = &a;
std::cout << b ;
}
int main() {
int a =1;
int& b = a;
std::cout << &b ;
}
they both have the same assembly output
-Ofast:
main:
sub rsp, 24
mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
lea rsi, [rsp+12]
mov DWORD PTR [rsp+12], 1
call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::_M_insert<void const*>(void const*)
xor eax, eax
add rsp, 24
ret
--------------------------------------------------------------------
-O0:
main:
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov DWORD PTR [rbp-12], 1
lea rax, [rbp-12]
mov QWORD PTR [rbp-8], rax
mov rax, QWORD PTR [rbp-8]
mov rsi, rax
mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(void const*)
mov eax, 0
leave
ret
指针已经在堆栈外进行了优化,在这两种情况下,指针甚至都没有在-Ofast上取消引用,而是使用编译时值。
作为对象的成员,它们在-O0到-Ofast上是相同的。
#include <iostream>
int b=1;
struct A {int* i=&b; int& j=b;};
A a;
int main() {
std::cout << &a.j << &a.i;
}
The address of b is stored twice in the object.
a:
.quad b
.quad b
mov rax, QWORD PTR a[rip+8] //&a.j
mov esi, OFFSET FLAT:a //&a.i
当通过引用传递时,在-O0上,传递被引用变量的地址,因此它与通过指针传递相同,即常量指针包含的地址。On Ofast如果函数可以内联,则编译器会在内联调用中对其进行优化,因为动态范围是已知的,但在函数定义中,参数总是作为指针(期望引用引用的变量的地址)被解引用,其中它可能被另一个转换单元使用,而编译器不知道动态范围,当然,除非函数声明为静态函数,否则它不能在转换单元之外使用,然后它通过值传递,只要它没有在函数中通过引用进行修改,那么它将传递您传递的引用所引用的变量的地址,如果调用约定中有足够多的易失性寄存器,则将在一个寄存器中传递,并保持在堆栈之外。
引用的另一个有趣用法是提供用户定义类型的默认参数:
class UDT
{
public:
UDT() : val_d(33) {};
UDT(int val) : val_d(val) {};
virtual ~UDT() {};
private:
int val_d;
};
class UDT_Derived : public UDT
{
public:
UDT_Derived() : UDT() {};
virtual ~UDT_Derived() {};
};
class Behavior
{
public:
Behavior(
const UDT &udt = UDT()
) {};
};
int main()
{
Behavior b; // take default
UDT u(88);
Behavior c(u);
UDT_Derived ud;
Behavior d(ud);
return 1;
}
默认风格使用引用的“bind const reference to a temporary”方面。
除了语法糖,引用是常量指针(而不是指向常量的指针)。在声明引用变量时,必须确定它所指的内容,以后不能更改它。
更新:现在我再考虑一下,有一个重要的区别。
常量指针的目标可以通过获取其地址并使用常量转换来替换。
引用的目标不能以UB以外的任何方式替换。
这应该允许编译器对引用进行更多优化。
我对引用和指针有一个类比,将引用看作对象的另一个名称,将指针看作对象的地址。
// receives an alias of an int, an address of an int and an int value
public void my_function(int& a,int* b,int c){
int d = 1; // declares an integer named d
int &e = d; // declares that e is an alias of d
// using either d or e will yield the same result as d and e name the same object
int *f = e; // invalid, you are trying to place an object in an address
// imagine writting your name in an address field
int *g = f; // writes an address to an address
g = &d; // &d means get me the address of the object named d you could also
// use &e as it is an alias of d and write it on g, which is an address so it's ok
}
除了这里的所有答案,
可以使用引用实现运算符重载:
my_point operator+(const my_point& a, const my_point& b)
{
return { a.x + b.x, a.y + b.y };
}
使用参数作为值将创建原始参数的临时副本,而使用指针将不会调用此函数,因为指针算法。
推荐文章
- 如何构建和使用谷歌TensorFlow c++ api
- 断言是邪恶的吗?
- 下面这些短语在c++中是什么意思:0 -,default-和value-initialization?
- 在STL地图中,使用map::insert比[]更好吗?
- C++ Linux的想法?
- 如何为Fedora安装g++ ?
- Std::cin输入空格?
- c++标准是否要求iostreams的性能很差,或者我只是在处理一个糟糕的实现?
- gcc在哪里查找C和c++头文件?
- 为什么我们需要require require ?
- 解析c++中的命令行参数?
- 我如何在c++中创建一个随机的字母数字字符串?
- c++中的atan和atan2有什么区别?
- 现代c++能让你免费获得性能吗?
- 一门语言是如何自我扩展的?