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

复制自wiki-

A consequence of this is that in many implementations, operating on a variable with automatic or static lifetime through a reference, although syntactically similar to accessing it directly, can involve hidden dereference operations that are costly. References are a syntactically controversial feature of C++ because they obscure an identifier's level of indirection; that is, unlike C code where pointers usually stand out syntactically, in a large block of C++ code it may not be immediately obvious if the object being accessed is defined as a local or global variable or whether it is a reference (implicit pointer) to some other location, especially if the code mixes references and pointers. This aspect can make poorly written C++ code harder to read and debug (see Aliasing).

我完全同意这一点，这就是为什么我认为只有在你有充分理由的时候才应该使用推荐信。

2011-08-14 22:13:27

其他回答

免责声明:除了引用不能为NULL或“反弹”(意味着它们不能改变它们是别名的对象)这一事实之外，它真的归结为一个品味问题，所以我不会说“这更好”。

也就是说，我不同意你在文章中最后的说法，因为我不认为代码在引用中失去了清晰度。在你的例子中，

add_one(&a);

可能会更清楚

add_one(a);

因为你知道a的值很可能会改变。另一方面，函数的签名

void add_one(int* const n);

也不太清楚n是单个整数还是数组?有时您只能访问(文档记录不佳的)头文件和签名

foo(int* const a, int b);

乍一看不容易理解。

在我看来，当不需要(重新)分配或重新绑定(在前面解释的意义上)时，引用和指针一样好。此外，如果开发人员只对数组使用指针，那么函数签名就不会那么模糊。更不用说使用引用的操作符语法可读性更强了。

2013-02-28 06:48:28

要记住的要点:

指针可以为NULL，引用不能为NULL。引用更容易使用，当我们不想改变值而只是需要在函数中引用时，const可以用作引用。与*一起使用的指针，与&一起使用的引用。当需要指针算术运算时使用指针。你可以有指向void类型int a=5的指针;Void *p = &a;但不能有对void类型的引用。

指针Vs参考

void fun(int *a)
{
    cout<<a<<'\n'; // address of a = 0x7fff79f83eac
    cout<<*a<<'\n'; // value at a = 5
    cout<<a+1<<'\n'; // address of a increment by 4 bytes(int) = 0x7fff79f83eb0
    cout<<*(a+1)<<'\n'; // value here is by default = 0
}
void fun(int &a)
{
    cout<<a<<'\n'; // reference of original a passed a = 5
}
int a=5;
fun(&a);
fun(a);

判断什么时候用什么

指针:用于数组、链表、树实现和指针算术。

在函数参数和返回类型中。

2018-09-02 18:15:03

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

对于指针，您需要它们指向某个对象，因此指针需要占用内存空间。

例如，接受整数指针的函数将不接受整数变量。因此，您需要首先为它创建一个指针，以便传递给函数。

作为参考，它不会占用内存。你有一个整数变量，你可以把它作为引用变量传递。就是这样。您不需要专门为它创建引用变量。

2013-05-19 12:16:51

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

什么时候使用引用和指针

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