百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术分析 > 正文

C++引用和指针 c++语言中的引用类型与指针的不同之处

liebian365 2024-12-30 05:06 16 浏览 0 评论

关于引用的使用场景以及一些高级用法:

把引用作为参数

传递引用给函数而不是值,可以避免不必要的复制开销,尤其是在处理较大的对象或者复杂的数据结构时。这对于性能敏感的应用来说是非常有用的。例如:

void swap(int &a, int &b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}

在这个函数中,我们通过引用传递两个整数变量,这样可以直接修改原始变量的值,而不需要返回任何值。

把引用作为返回值

返回引用的一个常见用途是在表达式中返回对象的成员。例如,在类中定义一个方法返回一个成员变量的引用,允许链式调用:


class MyClass
{
public:
int& getVal()
{
return val;
}
void setVal(int v)
{
val = v;
}
private:
int val;
};
//使用示例
MyClass obj;
obj.setVal(10); // 直接设置val的值
obj.getVal() = 20; // 通过返回的引用设置val的值

需要注意的是,当返回引用时,必须确保引用不会成为悬挂引用(即引用的对象在其生命周期结束之前就被销毁)。为了防止这种情况,通常返回成员变量的引用时,这些成员应该是类的私有成员,并且保证这些成员在对象的生命周期内有效。

常量引用

常量引用可以用来传递大对象而不复制,同时也保证了该对象不会在函数内部被改变。这在函数只需要读取数据时非常有用:

void print(const std::string &str)
{
std::cout << str << std::endl;
}

这里,print函数接受一个字符串的常量引用,从而避免了复制整个字符串。

引用和模板

在模板编程中,引用也非常有用,因为它们可以用来减少模板实例化的数量。例如,当你在模板函数中传递一个大的对象时,使用引用可以避免不必要的复制。

C++ 引用

引用变量是一个别名,也就是说,它是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量,就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。

C++ 中创建引用

试想变量名称是变量附属在内存位置中的标签,您可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签。因此,您可以通过原始变量名称或引用来访问变量的内容。例如:

int i = 1;

我们可以为 i 声明引用变量,如下所示:

int& r = i;

double& s = d;

在这些声明中,& 读作引用。因此,第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用",第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。下面的实例使用了 int 和 double 引用:

#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
    // 声明简单的变量
    int i;
    double d;
    // 声明引用变量
    int& r = i;
    double& s = d;
    i = 15;
    cout << "Value of i : " << i << endl;
    cout << "Value of i reference : " << r << endl;

    d = 11.8;
    cout << "Value of d : " << d << endl;
    cout << "Value of d reference : " << s << endl;
    return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Value of i : 15
Value of i reference : 15
Value of d : 11.8
Value of d reference : 11.8

引用通常用于函数参数列表和函数返回值。下面列出了 C++ 开发者必须清楚的两个与 C++ 引用相关的重要概念:

1、把引用作为参数 C++ 支持把引用作为参数传给函数,这比传一般的参数更安全。

2、把引用作为返回值 可以从 C++ 函数中返回引用,就像返回其他数据类型一样。

C++ 引用 vs 指针

引用和指针各有优势和适用场景,选择使用哪一个取决于具体的需求和上下文。下面是两者的一些比较:

引用的优点

安全性:

引用必须在声明时初始化,并且不能重新绑定到另一个对象。这意味着引用总是有效的,除非其绑定的对象生命周期结束。

语法简洁:

引用可以用起来更像直接操作对象本身,不需要显式的解引用操作。

没有空引用:

引用总是指向某个有效的对象,这有助于避免某些类型的编程错误。

性能:

由于引用不是真正的指针,所以不会产生额外的间接寻址开销。

指针的优点

灵活性:

指针可以在任何时候被重新指向不同的对象,这提供了更大的灵活性。

支持空值:

指针可以被置为空(nullptr),这对于表示不存在的对象或未初始化的状态是有用的。

底层控制:

指针提供了对内存的底层控制能力,如手动分配和释放内存,这对于资源管理非常重要。

广泛适用性:

指针可用于几乎任何数据类型,包括基本类型、用户定义类型、函数指针等。

使用场景

当需要保证对象的有效性且不会改变其绑定时,引用是一个好的选择。例如,当传递大的对象给函数时,如果只是需要读取对象的数据,则应该使用常量引用。

当需要动态分配内存或需要频繁改变所指向的对象时,指针更为合适。例如,在使用链表或其他动态数据结构时,经常需要改变指针指向的位置。

对于多态性的实现,尤其是当涉及到继承层次时,指针通常优于引用,因为可以使用基类指针指向派生类对象,从而实现运行时的多态性。

在需要直接与硬件交互的场合,如设备驱动开发,指针通常是必不可少的。

没有绝对的答案说哪个更好,而是要看具体的应用场景和个人偏好。在现代C++编程实践中,通常倾向于使用引用来传递对象,而使用智能指针(如std::unique_ptr和std::shared_ptr)来管理动态分配的资源,这样可以更好地利用C++11及以后版本引入的特性来提高代码的安全性和可维护性。




相关推荐

4万多吨豪华游轮遇险 竟是因为这个原因……

(观察者网讯)4.7万吨豪华游轮搁浅,竟是因为油量太低?据观察者网此前报道,挪威游轮“维京天空”号上周六(23日)在挪威近海发生引擎故障搁浅。船上载有1300多人,其中28人受伤住院。经过数天的调...

“菜鸟黑客”必用兵器之“渗透测试篇二”

"菜鸟黑客"必用兵器之"渗透测试篇二"上篇文章主要针对伙伴们对"渗透测试"应该如何学习?"渗透测试"的基本流程?本篇文章继续上次的分享,接着介绍一下黑客们常用的渗透测试工具有哪些?以及用实验环境让大家...

科幻春晚丨《震动羽翼说“Hello”》两万年星间飞行,探测器对地球的最终告白

作者|藤井太洋译者|祝力新【编者按】2021年科幻春晚的最后一篇小说,来自大家喜爱的日本科幻作家藤井太洋。小说将视角放在一颗太空探测器上,延续了他一贯的浪漫风格。...

麦子陪你做作业(二):KEGG通路数据库的正确打开姿势

作者:麦子KEGG是通路数据库中最庞大的,涵盖基因组网络信息,主要注释基因的功能和调控关系。当我们选到了合适的候选分子,单变量研究也已做完,接着研究机制的时便可使用到它。你需要了解你的分子目前已有哪些...

知存科技王绍迪:突破存储墙瓶颈,详解存算一体架构优势

智东西(公众号:zhidxcom)编辑|韦世玮智东西6月5日消息,近日,在落幕不久的GTIC2021嵌入式AI创新峰会上,知存科技CEO王绍迪博士以《存算一体AI芯片:AIoT设备的算力新选择》...

每日新闻播报(September 14)_每日新闻播报英文

AnOscarstatuestandscoveredwithplasticduringpreparationsleadinguptothe87thAcademyAward...

香港新巴城巴开放实时到站数据 供科技界研发使用

中新网3月22日电据香港《明报》报道,香港特区政府致力推动智慧城市,鼓励公私营机构开放数据,以便科技界研发使用。香港运输署21日与新巴及城巴(两巴)公司签署谅解备忘录,两巴将于2019年第3季度,开...

5款不容错过的APP: Red Bull Alert,Flipagram,WifiMapper

本周有不少非常出色的app推出,鸵鸟电台做了一个小合集。亮相本周榜单的有WifiMapper's安卓版的app,其中包含了RedBull的一款新型闹钟,还有一款可爱的怪物主题益智游戏。一起来看看我...

Qt动画效果展示_qt显示图片

今天在这篇博文中,主要实践Qt动画,做一个实例来讲解Qt动画使用,其界面如下图所示(由于没有录制为gif动画图片,所以请各位下载查看效果):该程序使用应用程序单窗口,主窗口继承于QMainWindow...

如何从0到1设计实现一门自己的脚本语言

作者:dong...

三年级语文上册 仿写句子 需要的直接下载打印吧

描写秋天的好句好段1.秋天来了,山野变成了美丽的图画。苹果露出红红的脸庞,梨树挂起金黄的灯笼,高粱举起了燃烧的火把。大雁在天空一会儿写“人”字,一会儿写“一”字。2.花园里,菊花争奇斗艳,红的似火,粉...

C++|那些一看就很简洁、优雅、经典的小代码段

目录0等概率随机洗牌:1大小写转换2字符串复制...

二年级上册语文必考句子仿写,家长打印,孩子照着练

二年级上册语文必考句子仿写,家长打印,孩子照着练。具体如下:...

一年级语文上 句子专项练习(可打印)

...

亲自上阵!C++ 大佬深度“剧透”:C++26 将如何在代码生成上对抗 Rust?

...

取消回复欢迎 发表评论: