[C++基礎]019_指針和引用（int*、int&、int*&、int&*、int**）

相信很多CPPers跟我一樣，曾經在指針和引用里徘徊了很久很久。經常弄混指針和引用，尤其是見到如題中列出那些用法，着實是傷腦經。

后來，在項目中用着用着，就能搞清楚區別了，算是會用吧。然而，對於一個Programmer，最忌諱的就是不知其所以然，會用和懂是兩番天地。停留在會用的人，始終是原地打轉；而懂的人，一通百通，能舉一反三。

本文，就如題的指針和引用的用法做一個介紹。

首先我們來普及一下概念，說明一下什么是指針和引用，這里借用一下變量名作為過渡。

      ■指針 ---- 指向某一塊內存的變量，其本身存儲的信息就是內存地址的首地址，其類型決定指向內存的大小。
             比喻，超市的儲物櫃。我記住我放包的櫃子在第一排右起第三個，這里的1-3就是一個地址，通過地址，我可以找到櫃子。這里的地址就是一個指針。

      ■變量 ---- 某一塊內存地址數據值的名字
             比喻，超市的儲物櫃。我記住我放包的櫃子上有一張貼紙，上面寫着18，通過18，我可以找到櫃子。這里的18，就是變量名了。

      ■引用 ---- 變量的別名
             比喻，超市的儲物櫃。櫃子的貼紙上面寫着18，但是18不好記，我用諧音記憶法，把18想成“要發”，通過“要發”，也可以找到櫃子。這里“要發”就是一個引用。

通過上面的比喻可以看出來，要找到櫃子，有三種方法：

1. 第一排右起第三個                      地址（指針）
2. 櫃子貼紙上號為18的                    變量名
3. “要發”                              引用

 

理解了指針、引用的概念，我們來看看它們的使用吧，這里以經典的值交換為例，來說明int、int*、int&、int*&、int&*、int**。

1. int

#include <iostream>
using namespace std;

void swap1(int a, int b){
    int tmp;
    tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}
int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap1(a, b);
    cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

交換失敗。基礎牢靠的同學一眼就看出來，這樣的交換只是交換了形參的值，是無法達到交換值的效果的，這段程序很簡單，不做細說。

 

2. int*

#include <iostream>
using namespace std;

void swap2(int *a, int *b){
    int tmp;
    tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap2(&a, &b);
    cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

交換成功。上面是的swap2接受的參數是地址，我們傳入地址，就可以直接操作實參的值了，這個也很簡單，不做細說。

 

3. int&

#include <iostream>
using namespace std;

void swap3(int& a, int& b){
    int tmp;
    tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap3(a, b);    
        cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

交換成功。引用即別名，通過引用也是可以直接訪問到實參和控制實參的，這里不做細說。

4. int*&

#include <iostream>
using namespace std;

void swap5(int *&a, int *&b){
    int tem = *a;
    *a = *b;
    *b = tem;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;

    int *aPtr = &a;
    int *bPtr = &b;
    int *&arPtr = aPtr;
    int *&brPtr = bPtr;

    swap5(arPtr, brPtr);

    cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

交換成功。這個稍微復雜一點，int*&  value這樣一個聲明，我們從最接近value的符號看起，是個&，說明value是一個引用，它是一個什么引用呢？再看*，它是一個指針的引用，即指針的別名，我們用*value就可以訪問到實參的值了。所以，其交換函數的內部邏輯跟int *是一樣的。

 

5. int &*

交換成功。這樣定義就不合法，如果從字面上來看，我們分析一下，如int &* value，最接近value的是*，說明value是一個指針，再看前面的是&，說明是一個指針的引用，而指針是無法被引用的，所以，這樣的定義是不合法的，不要記這個。

 

6. int**

#include <iostream>
using namespace std;

void swap6(int **a, int **b){
    int tmp;
    tmp = **a;
    **a = **b;
    **b = tmp;
}

int main(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    int *aPtr = &a;//指向數據的指針
    int *bPtr = &b;//指向數據的指針
    int **aaPtr = &aPtr;//指向指針的地址的指針
    int **bbPtr = &bPtr;//指向指針的地址的指針
    swap4(aaPtr, bbPtr);
    cout<<"a = "<<a<<endl;
    cout<<"b = "<<b<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

交換成功。同樣的，比如int **value， 最接近value的是*，說明value是一個指針，在前一個是*，說明是一個指向指針的指針，這樣是合法的，那么如何訪問value代表的實際參數的值呢？很簡單，用**value就可以了，記住*是一個操作符，如同&一樣，不過&是取地址操作符，而*是取值操作符。