什么时候使用引用和指针

我了解指针和引用的语法和一般语义，但是我应该如何决定什么时候在API中使用引用或指针比较合适?

当然，有些情况需要其中一个(操作符++需要引用参数)，但一般来说，我发现我更喜欢使用指针(和const指针)，因为语法很清楚，变量是破坏性传递的。

例如，在以下代码中:

void add_one(int& n) { n += 1; }
void add_one(int* const n) { *n += 1; }
int main() {
  int a = 0;
  add_one(a); // Not clear that a may be modified
  add_one(&a); // 'a' is clearly being passed destructively
}

使用指针，它总是(更)明显的发生了什么，所以对于api和类似的地方，清晰度是一个大问题，指针不是比引用更合适吗?这是否意味着引用应该只在必要时使用(例如操作符++)?其中一种是否存在性能问题?

编辑(过时的):

除了允许NULL值和处理原始数组之外，选择似乎还取决于个人喜好。我接受下面的答案，引用谷歌的c++风格指南，因为他们提出的观点是“引用可能会令人困惑，因为它们有值语法，但有指针语义。”

由于需要额外的工作来清除不应该为NULL的指针参数(例如，add_one(0)将调用指针版本并在运行时中断)，从可维护性的角度来看，在必须存在对象的地方使用引用是有意义的，尽管失去语法的清晰性是一种遗憾。

当前回答

两者的性能完全相同，因为引用是作为指针在内部实现的。因此你不需要担心这个。

关于何时使用引用和指针，没有普遍接受的约定。在少数情况下，您必须返回或接受引用(例如，复制构造函数)，但除此之外，您可以自由地按照自己的意愿进行操作。我遇到的一个相当常见的约定是，当形参必须引用现有对象时使用引用，当可以使用NULL值时使用指针。

一些编码约定(如谷歌的)规定应该总是使用指针或const引用，因为引用有一点不清楚的语法:它们有引用行为但有值语法。

2011-08-14 17:14:23

其他回答

正确编写的示例应该如下所示

void add_one(int& n) { n += 1; }
void add_one(int* const n)
{
  if (n)
    *n += 1;
}

这就是为什么推荐信在可能的情况下更可取 .．.

2019-09-16 03:41:59

任何性能差异都是如此之小，以至于使用不太清楚的方法都是不合理的。

首先，有一种引用通常更好的情况没有提到，那就是const引用。对于非简单类型，传递const引用可以避免创建临时类型，也不会引起您所关心的混乱(因为该值没有被修改)。在这里，强制某人传递指针会导致您所担心的混乱，因为看到地址被获取并传递给函数可能会使您认为值已更改。

无论如何，我基本上同意你的看法。我不喜欢函数接受引用来修改它们的值，而这不是很明显的函数在做什么。在这种情况下，我也更喜欢使用指针。

当需要以复杂类型返回值时，我倾向于使用引用。例如:

bool GetFooArray(array &foo); // my preference
bool GetFooArray(array *foo); // alternative

在这里，函数名清楚地表明您正在从数组中获取信息。这样就不会混淆了。

引用的主要优点是它们总是包含一个有效值，比指针更简洁，并且支持多态，而不需要任何额外的语法。如果这些优点都不适用，就没有理由更喜欢引用而不是指针。

2011-08-14 17:17:42

我的经验法则是:

Use pointers for outgoing or in/out parameters. So it can be seen that the value is going to be changed. (You must use &) Use pointers if NULL parameter is acceptable value. (Make sure it's const if it's an incoming parameter) Use references for incoming parameter if it cannot be NULL and is not a primitive type (const T&). Use pointers or smart pointers when returning a newly created object. Use pointers or smart pointers as struct or class members instead of references. Use references for aliasing (eg. int &current = someArray[i])

无论您使用哪一种，如果参数不明显，请不要忘记记录函数及其参数的含义。

2013-05-19 11:45:56

就像其他人已经回答的那样:总是使用引用，除非变量为NULL/nullptr是一个真正有效的状态。

约翰·卡马克在这个问题上的观点也类似:

空指针是C/ c++中最大的问题，至少在我们的代码中是这样。将一个值同时用作标志和地址会导致大量致命问题。在任何可能的情况下，c++引用应该比指针更受欢迎;虽然引用“实际上”只是一个指针，但它有一个非null的隐含契约。当指针转换为引用时执行NULL检查，然后可以忽略此问题。

http://www.altdevblogaday.com/2011/12/24/static-code-analysis/

编辑2012-03-13

用户Bret Kuhns正确地评论道:

c++ 11标准已经完成。我认为是时候在这个线程中提到，大多数代码应该可以很好地使用引用、shared_ptr和unique_ptr的组合。

确实如此，但是问题仍然存在，即使用智能指针替换原始指针也是如此。

例如，std::unique_ptr和std::shared_ptr都可以通过它们的默认构造函数构造为“空”指针:

http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr/unique_ptr http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/shared_ptr

．.．这意味着在不验证它们是否为空的情况下使用它们会有崩溃的风险，这正是J. Carmack讨论的全部内容。

然后，我们有一个有趣的问题:“如何将智能指针作为函数参数传递?”

Jon对这个问题的回答是c++——将引用传递给boost::shared_ptr，下面的注释表明，即使这样，通过复制或引用传递智能指针也不像人们想的那样明确(默认情况下我倾向于使用“通过引用”，但我可能错了)。

2012-09-13 11:08:10

尽可能使用引用，必须使用指针。

避免指针，直到你不能。

原因是指针使事情更难跟踪/阅读，比任何其他结构更不安全，更危险的操作。

所以经验法则是只有在没有其他选择的情况下才使用指针。

例如，当函数在某些情况下可以返回nullptr时，返回指向对象的指针是一个有效的选项，并且假设它将会返回。也就是说，更好的选择是使用类似于std::optional(需要c++ 17;在此之前，有boost::optional)。

另一个例子是为特定的内存操作使用指向原始内存的指针。这应该隐藏并本地化在代码的非常狭窄的部分，以帮助限制整个代码库的危险部分。

在你的例子中，使用指针作为参数是没有意义的，因为:

如果你提供nullptr作为参数，你将进入未定义行为领域; 引用属性版本不允许(没有容易发现的技巧)1的问题。对于用户来说，引用属性版本更容易理解:您必须提供一个有效的对象，而不是可以为空的东西。

如果函数的行为必须在有或没有给定对象的情况下工作，那么使用指针作为属性表明您可以将nullptr作为参数传递，这对函数来说是好的。这是用户和实现之间的一种契约。

2011-08-14 17:13:55

什么时候使用引用和指针

推荐文章

最新文章

标签