c++引用與指針的區別
★ 相同點：
1. 都是地址的概念；
指針指向一塊內存，它的內容是所指內存的地址；引用是某塊內存的別名。
指針的權威定義：
In a declaration T D where D has the form * cv-qualifier-seqopt D1 And the type of the identifier in the declaration T D1 is “derived-declarator-type-list T”, then the type of the identifier of D is “derived-declarator-type-list cv-qualifier-seq pointer to T”. The cv-qualifiers apply to the pointer and not to the object pointer to.
——摘自《ANSI C++ Standard》
注：可能有些讀者並不明白cv-qualifier-seq
CV-qualifiers(CV限定符)
CV-qualifiers有三種：const-qualifier(const限定符)、Volatile-qualifier(volatile限定符)、以及const-volatile-qualifier(const-volatile限定符)。
const類對象的非靜態、非mutable、以及非引用數據成員是const-qualified；
volatile類對象的非靜態、非引用數據成員是volatile-qualified；
const-volatile類對象的非靜態、非引用數據成員是const-volatile-qualified。
當CV-qualifiers用於限定數組類型時，實際上是數組成員被該CV-qualifiers限定，而非該數組類型。
復合類型並不因其成員被CV-qualifier限定而被該CV-qualifier限定，也就是說，即使復合類型的成員有CV-qualifier限定，該復合類型也不是CV-qualified對象。引用的權威定義：
In a declaration T D where D has the form& D1 And the type of the identifier in the declaration T D1 is “derived-declarator-type-list T”, then the type of the identifier of D is “derived-declarator-type-list cv-qualifier-seq reference to T”. Cv-qualified references are ill-formed except when the cv-qualifiers are introduced through the use of a typedef or a template type argument, in which case the cv-qualifiers are ignored.
——摘自《ANSI C++ Standard》上面這些定義初看有些難懂，如果是這樣的話，那說明你對C++還不夠熟悉，你還有很長的路要走。下面用通俗易懂的話來概述一下：
指針-對於一個類型T，T*就是指向T的指針類型，也即一個T*類型的變量能夠保存一個T對象的地址，而類型T是可以加一些限定詞的，如const、volatile等等。見下圖，所示指針的含義：
引用-引用是一個對象的別名，主要用於函數參數和返回值類型，符號X&表示X類型的引用。見下圖，所示引用的含義：
★ 區別：
1. 指針是一個實體，而引用僅是個別名；
2. 引用使用時無需解引用（*），指針需要解引用；
引用比指針使用起來形式上更漂亮，使用引用指向的內容時可以直接用引用變量名，而不像指針一樣要使用*；定義引用的時候也不用像指針一樣使用&取址。
3. 引用只能在定義時被初始化一次，之后不可變；指針可變； 引用“從一而終” ^_^
4. 引用沒有 const，指針有 const，const 的指針不可變；
5. 引用不能為空，指針可以為空；
6. “sizeof 引用”得到的是所指向的變量（對象）的大小，而“sizeof 指針”得到的是指針本身（所指向的變量或對象的地址）的大小；
typeid（T） == typeid（T&） 恆為真，sizeof（T） == sizeof（T&） 恆為真，但是當引用作為成員時，其占用空間與指針相同（沒找到標准的規定）。
再次，引用的大小是所指向的變量的大小，因為引用只是一個別名而已；指針是指針本身的大小，4個字節。見下圖所示：
- 最后，引用比指針更安全。由於不存在空引用，並且引用一旦被初始化為指向一個對象，它就不能被改變為另一個對象的引用，因此引用很安全。對於指針來說，它可以隨時指向別的對象，並且可以不被初始化，或為NULL，所以不安全。const 指針雖然不能改變指向，但仍然存在空指針，並且有可能產生野指針（即多個指針指向一塊內存，free掉一個指針之后，別的指針就成了野指針）。總而言之，言而總之——它們的這些差別都可以歸結為”指針指向一塊內存，它的內容是所指內存的地址；而引用則是某塊內存的別名，引用不改變指向。”
7. 指針和引用的自增（++）運算意義不一樣；
而聲明指針是可以不指向任何對象，也正是因為這個原因，使用指針之前必須做判空操作，而引用就不必。
- 其次，引用不可以改變指向，對一個對象”至死不渝”；但是指針可以改變指向，而指向其它對象。說明：雖然引用不可以改變指向，但是可以改變初始化對象的內容。例如就++操作而言，對引用的操作直接反應到所指向的對象，而不是改變指向；而對指針的操作，會使指針指向下一個對象，而不是改變所指對象的內容。見下面的代碼：#include<iostream> using namespace std; int main(int argc,char** argv) { int i=10; int& ref=i; ref++; cout<<"i="<<i<<endl; cout<<"ref="<<ref<<endl; int j=20; ref=j; ref++; cout<<"i="<<i<<endl; cout<<"ref="<<ref<<endl; cout<<"j="<<j<<endl; return 0; }
對ref的++操作是直接反應到所指變量之上，對引用變量ref重新賦值”ref=j”，並不會改變ref的指向，它仍然指向的是i，而不是j。理所當然，這時對ref進行++操作不會影響到j。而這些換做是指針的話，情況大不相同，請自行實驗。輸出結果如下：
★ 聯系
1. 引用在語言內部用指針實現（如何實現？）。
2. 對一般應用而言，把引用理解為指針，不會犯嚴重語義錯誤。引用是操作受限了的指針（僅容許取內容操作）。
引用是C++中的概念，初學者容易把引用和指針混淆一起。一下程序中，n 是m 的一個引用（reference），m是被引用物（referent）。
int m；
int &n = m；
n 相當於m 的別名（綽號），對n 的任何操作就是對m 的操作。例如有人名叫王小毛，他的綽號是“三毛”。說“三毛”怎么怎么的，其實就是對王小毛說三道四。所以n 既不是m 的拷貝，也不是指向m 的指針，其實n就是m 它自己。
引用的一些規則如下：
（1）引用被創建的同時必須被初始化（指針則可以在任何時候被初始化）。
（2）不能有NULL 引用，引用必須與合法的存儲單元關聯（指針則可以是NULL）。
（3）一旦引用被初始化，就不能改變引用的關系（指針則可以隨時改變所指的對象）。
以下示例程序中，k 被初始化為i 的引用。語句k = j 並不能將k 修改成為j 的引用，只是把k 的值改變成為6.由於k 是i 的引用，所以i 的值也變成了6.
int i = 5；
int j = 6；
int &k = i；
k = j； // k 和i 的值都變成了6；
上面的程序看起來象在玩文字游戲，沒有體現出引用的價值。引用的主要功能是傳遞函數的參數和返回值。C++語言中，函數的參數和返回值的傳遞方式有三種：值傳遞、指針傳遞和引用傳遞。
以下是“值傳遞”的示例程序。由於Func1 函數體內的x是外部變量n 的一份拷貝，改變x 的值不會影響n， 所以n 的值仍然是0.
void Func1(int x)
{
x = x + 10;
}
int n = 0;
Func1(n);
cout << “n = ” << n << endl;// n = 0
以下是“指針傳遞”的示例程序。由於Func2 函數體內的x 是指向外部變量n 的指針，改變該指針的內容將導致n 的值改變，所以n 的值成為10.
void Func2(int *x)
{
(* x) = (* x) + 10;
}
⋯
int n = 0;
Func2(&n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10
以下是“引用傳遞”的示例程序。由於Func3 函數體內的x 是外部變量n 的引用，x和n 是同一個東西，改變x 等於改變n，所以n 的值成為10.
void Func3(int &x)
{
x = x + 10;
}
⋯
int n = 0;
Func3(n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10
對比上述三個示例程序，會發現“引用傳遞”的性質象“指針傳遞”，而書寫方式象“值傳遞”。實際上“引用”可以做的任何事情“指針”也都能夠做，為什么還要“引用”
這東西？
答案是“用適當的工具做恰如其分的工作”。
指針能夠毫無約束地操作內存中的如何東西，盡管指針功能強大，但是非常危險。
就象一把刀，它可以用來砍樹、裁紙、修指甲、理發等等，誰敢這樣用？
如果的確只需要借用一下某個對象的“別名”，那么就用“引用”，而不要用“指針”，以免發生意外。比如說，某人需要一份證明，本來在文件上蓋上公章的印子就行了，如果把取公章的鑰匙交給他，那么他就獲得了不該有的權利。
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摘自「高質量c＋＋編程」
指針與引用，在MoreEffective C++ 的條款一有詳細講述，我給你轉過來
條款一：指針與引用的區別
指針與引用看上去完全不同（指針用操作符‘*’和‘->’，引用使用操作符‘。’），但是它們似乎有相同的功能。指針與引用都是讓你間接引用其他對象。你如何決定在什么時候使用指針，在什么時候使用引用呢？
首先，要認識到在任何情況下都不能用指向空值的引用。一個引用必須總是指向某些對象。因此如果你使用一個變量並讓它指向一個對象，但是該變量在某些時候也可能不指向任何對象，這時你應該把變量聲明為指針，因為這樣你可以賦空值給該變量。相反，如果變量肯定指向一個對象，例如你的設計不允許變量為空，這時你就可以把變量聲明為引用。
“但是，請等一下”，你懷疑地問，“這樣的代碼會產生什么樣的后果？”
char *pc = 0；// 設置指針為空值
char& rc = *pc；// 讓引用指向空值
這是非常有害的，毫無疑問。結果將是不確定的（編譯器能產生一些輸出，導致任何事情都有可能發生），應該躲開寫出這樣代碼的人除非他們同意改正錯誤。如果你擔心這樣的代碼會出現在你的軟件里，那么你最好完全避免使用引用，要不然就去讓更優秀的程序員去做。我們以后將忽略一個引用指向空值的可能性。
因為引用肯定會指向一個對象，在C里，引用應被初始化。
string& rs；// 錯誤，引用必須被初始化
string s（"xyzzy"）；
string& rs = s；// 正確，rs指向s
指針沒有這樣的限制。
string *ps；// 未初始化的指針
// 合法但危險
不存在指向空值的引用這個事實意味着使用引用的代碼效率比使用指針的要高。因為在使用引用之前不需要測試它的合法性。
void printDouble(const double& rd)
{
cout << rd; // 不需要測試rd,它
} // 肯定指向一個double值
相反，指針則應該總是被測試，防止其為空：
void printDouble(const double *pd)
{
if (pd)
{ // 檢查是否為NULL
cout << *pd;
}
}
指針與引用的另一個重要的不同是指針可以被重新賦值以指向另一個不同的對象。但是引用則總是指向在初始化時被指定的對象，以后不能改變。
string s1("Nancy");
string s2("Clancy");
string& rs = s1; // rs 引用 s1
string *ps = &s1; // ps 指向 s1
rs = s2; // rs 仍舊引用s1,
// 但是 s1的值現在是
// "Clancy"
ps = &s2; // ps 現在指向 s2;
// s1 沒有改變
總的來說，在以下情況下你應該使用指針，一是你考慮到存在不指向任何對象的可能（在這種情況下，你能夠設置指針為空），二是你需要能夠在不同的時刻指向不同的對象（在這種情況下，你能改變指針的指向）。如果總是指向一個對象並且一旦指向一個對象后就不會改變指向，那么你應該使用引用。
還有一種情況，就是當你重載某個操作符時，你應該使用引用。最普通的例子是操作符[].這個操作符典型的用法是返回一個目標對象，其能被賦值。
vector<int> v(10); // 建立整形向量（vector），大小為10;
// 向量是一個在標准C庫中的一個模板(見條款35)
v[5] = 10; // 這個被賦值的目標對象就是操作符[]返回的值
如果操作符[]返回一個指針，那么后一個語句就得這樣寫：
*v[5] = 10;
但是這樣會使得v看上去象是一個向量指針。因此你會選擇讓操作符返回一個引用。（這有一個有趣的例外，參見條款30）
當你知道你必須指向一個對象並且不想改變其指向時，或者在重載操作符並為防止不必要的語義誤解時，你不應該使用指針。而在除此之外的其他情況下，則應使用指針假設你有
void func(int* p, int&r);
int a = 1;
int b = 1;
func(&a,b);
指針本身的值（地址值）是以passby value進行的，你能改變地址值，但這並不會改變指針所指向的變量的值，
p = someotherpointer；//a is still 1
但能用指針來改變指針所指向的變量的值，
*p = 123131； // a now is 123131
但引用本身是以pass byreference進行的，改變其值即改變引用所對應的變量的值
r = 1231；// b now is 1231
盡可能使用引用，不得已時使用指針。
當你不需要“重新指向”時，引用一般優先於指針被選用。這通常意味着引用用於類的公有接口時更有用。引用出現的典型場合是對象的表面，而指針用於對象內部。
上述的例外情況是函數的參數或返回值需要一個“臨界”的引用時。這時通常最好返回/獲取一個指針，並使用 NULL 指針來完成這個特殊的使命。（引用應該總是對象的別名，而不是被解除引用的NULL 指針）。
注意：由於在調用者的代碼處，無法提供清晰的的引用語義，所以傳統的 C 程序員有時並不喜歡引用。然而，當有了一些 C++ 經驗后，你會很快認識到這是信息隱藏的一種形式，它是有益的而不是有害的。就如同，程序員應該針對要解決的問題寫代碼，而不是機器本身。
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作者：THISISPAN
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/THISISPAN/article/details/7456169
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什么時候使用引用、什么時候使用指針
使用引用參數的主要原因有兩個：
程序員能修改調用函數中的數據對象
通過傳遞引用而不是整個數據–對象，可以提高程序的運行速度
一般的原則：
對於使用引用的值而不做修改的函數：
- 如果數據對象很小，如內置數據類型或者小型結構，則按照值傳遞
- 如果數據對象是數組，則使用指針（唯一的選擇），並且指針聲明為指向const的指針
- 如果數據對象是較大的結構，則使用const指針或者引用，已提高程序的效率。這樣可以節省結構所需的時間和空間
- 如果數據對象是類對象，則使用const引用（傳遞類對象參數的標准方式是按照引用傳遞）
對於修改函數中數據的函數：
- 如果數據是內置數據類型，則使用指針
- 如果數據對象是數組，則只能使用指針
- 如果數據對象是結構，則使用引用或者指針
- 如果數據是類對象，則使用引用
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作者：HawardScut
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/hao5335156/article/details/53893714
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