复合类型是指基于其他类型而定义的类型。 而这里介绍的是引用和指针。并且指针和引用都提供了对其他对象的间接访问。
引用
引用还是很好理解的,就是为对象起了另外一个名字,引用类型引用另外一种类型。 通常将声明符协程 &d 的形式来定义引用类型,其中d是声明的变量名。
注意:引用不是对象。
一般,在初始化变量时,如int a = 3; int b = a; 这时,这里b的初始化就会将a的值拷贝到新建的对象中。即int b = 3这里新建了一个对象来存储,对a和b的操作是独立的。 而定义引用时,程序会把引用和他的初始值绑定在一起,而不是将初始值拷贝给引用。如下所示:
#include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "beginning!" << endl; int a = 2; int &b = a; cout << "b的值为:" << b << endl; // 2 b = 5; cout << "a的值为:" << a << " b的值为:" << b << endl; // a 和 b都是5 return 0; }
如上,我们可以看到:b就是a的引用,这里b的值也是2,所以引用就是给a了一个别名b,并且并没有给b一个新的对象,而是将b和a绑定在了一起,我们修改b的值,发现a和b的值同时修改成了5,这就是引用。
那么引用的目的是怎样的呢? 一般来说,引用比指针更容易操作、也更不容易出错。可以代替指针。
需要注意的:
- 引用必须赋初值。
- 引用和之前的类型要严格匹配。
- 如上的int &b 是指引用类型b是指向int类型的引用。
指针
指针是指向另外一种类型的复合类型。
指针如果要指向某个对象,是存放着某个对象的地址。 如下:
int a = 10; int *p = &a; cout << &a << endl;
其中&a就是获取a的地址。 int *p是指p是一个指向int类型对象的指针。
以上,我们已经定义了指针,那么如何利用指针访问它所指的对象呢? 使用 * 解引用符即可。
int a = 10; int *p = &a; cout << *p << endl; // 10
如上所示: 我们可以得到 *p 的值为10。
注意: 某些符号具有多重含义!这里讲解 * 和 &。
int i = 42;
int &r = i; // &紧随类型名出现,这里的&为引用。
int *p; // *紧随类型名出现,这里的 * 为定义指针类型的p。
p = &i; // 这里的&出现在表达式中,是一个取地址符。
*p = i; // 这里的 * 出现在表达式中,是一个解引用符。
int &r2 = *p; // 这里的 * 出现在表达式中,是一个解引用符。
空指针
即Null pointer,它是不指向任何对象的,一般我们建议:初始化所有的指针,并且在可能的情况下,尽量等定义了对象之后在定义指向他的指针,如果不清楚它指向何处,就初始化为空指针。
定义空指针一般有三种方法,如下所示:
#include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; void IsNull(int *p); int main() { cout << "beginning!" << endl; int *p = 0; IsNull(p); int *p1 = nullptr; IsNull(p1); int *p2 = NULL; IsNull(p2); int a = 5, *p3 = &a; IsNull(p3); return 0; } void IsNull(int *p) { if (p == nullptr) { cout << "空指针" << endl; } else { cout << "非空指针" << endl; } }
三种方法为赋值为0、赋值为NULL、赋值为 nullptr,最后一种方法是c++11所新定义的,也是我们推荐的,在判断一个指针是否为空指针时,我们只需要判断其是否与nullptr相等即可。 注意:NULL的值就是0,是在 cstdlib 库中定义的。
注意:如果指针没有初始化为空指针或者指向明确的对象,那么很有可能会导致整个程序的崩溃,并且难以入手解决问题。
int i = 42; int *pi = 0; // 定义pi为空指针 int *pi2 = &i; // pi2指向i cout << *pi2 << endl; int *pi3; pi3 = pi2; // 注意:这里并不是Pi3指向pi2,而是pi3指向了和pi2相同的对象,即这时pi3同样指向i。 pi2 = 0; cout << *pi3; // 42 cout << *pi2; // 报错
另外,如果指针指向为空,则if判断时的结果为false,且指针之间可以使用 == 来判断是否相等,比如指向同一个对象、都为空等等。
注意: void*指针可以存放任何类型的对象,不受限制,但利用也比较有限。
总结
指针和引用都提供了访问对象的其他方法,但为什么c++中同时有指针和引用呢? 如下:
可以看到,在第一个例子中,显然使用引用更加舒服一些。 另外,我们怎么理解这种参数的使用方式呢,实际,f1要求的两个指针,比如f1在调用时是f1(p1, p2),即const complex * x = p1。 因为p1是指针,可以直接赋值。
指向指针的指针
int i = 42; int *p1 = &i; int *p2 = nullptr; p2 = p1; cout << *p2; //42
如上所示,p2 = p1的意思是p2指针指向p1指针所指向的对象,而不是p2指向p1,那么如何定义p2指向p1,即指向指针的指针呢?
int i = 42; int *p1 = &i; int **p2 = &p1; cout << **p2; //42
如上所示: p2就是一个指向指针的指针。
指向指针的引用
指针是对象,所以可以有指向指针的引用,如下:
int i = 42; int *p1 = &i; int *&r = p1; // 这里的r就是指向指针的引用 *r = 365; cout << *r; //365
如上所示:p1是指向int型变量i的指针,而 r 是指向指针型变量的引用,即我们对r的操作就是对p1的操作,因此,我们可以得到最后的结果为365。
参考链接:http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html#pointers-and-references