指针

普通指针

  指针是一个变量，它存储的是另一个变量的内存地址。通过指针，我们可以直接访问或修改存储在内存中的值。基本使用如下：

// 声明指针：要声明一个指针变量，需要在类型前面加上*符号。例如，声明一个指向整数类型的指针变量
int* ptr;// 指针赋值：可以通过取地址符&将变量的地址赋给指针变量。例如，将整数变量num的地址赋给指针ptr
int num = 10;
int* ptr = #// 解引用指针：通过解引用操作符*可以访问指针所指向的变量的值。例如，访问指针ptr所指向的整数变量的值
int value = *ptr; // value现在等于num的值，即10// 修改指针所指向的变量的值：通过解引用操作符*可以修改指针所指向的变量的值。例如，修改指针ptr所指向的整数变量的值
*ptr = 20; // 现在num的值变为20// 空指针：空指针是指不指向任何有效内存地址的指针，通常用nullptr表示
int* ptr = nullptr;// 指针常量：指针本身是一个常量，即指针的值（即所指向的内存地址）不能改变，但指针所指向的值可以改变。声明指针常量时通常在指针变量名前面加上const关键字。例如：
int a = 0;
int b = 1;
int* const p1 = &a;
p1 = &b; // 错误，指针指向的地址不可以改变
*p1 = 2; // OK，指针指向的值可以改变// 常量指针：指针指向的值是一个常量，即指针所指向的值不能改变，但指针本身的值（即所指向的内存地址）可以改变。在声明常量指针时通常在*前面加上const关键字。例如：
const int* p2 = &a;
p2 = &b; // OK，指针指向的地址可以改变
*p2 = 2; // 错误，指针指向的值不可以改变// 指向常量的的指针常量：将上面两者结合，例如：
const int* const p3 = &a;
p3 = &b; // 错误，指针指向的地址不可以改变
*p3 = 2; // 错误，指针指向的值不可以改变

函数指针

  函数指针是指向函数的指针，可以用来动态地调用不同的函数。基本使用如下：

typedef int (*funcPtr)(int, int); // 定义返回值为int，函数参数为(int, int)的函数指针类型
int add(int a, int b)
{return a + b;  
}
funcPtr funcAdd = add; // 将add函数地址赋值给函数指针funcAdd
int result = funcAdd(1, 2); // 通过funcAdd调用函数add

注意事项

• 使用指针之前，务必对指针进行初始化，可以将指针初始化为nullptr或指向有效的内存地址。
• 避免使用未初始化的指针或已经释放的指针，这会导致未定义行为或程序崩溃。
• 当浅拷贝一份指针的时候，确保使用它时它指向的对象还在生命周期内。
• 在进行指针类型转换时要谨慎，确保转换后的指针类型匹配，避免出现类型不匹配导致的问题。

引用

左值引用

• 左值：可以取地址的对象就是左值。
• 左值引用：左值引用就是对左值的引用，给左值取别名。主要作用是避免对象拷贝。
• 使用场景：一般用于函数参数传递，避免对象拷贝。如果用于接收函数返回值，需要保证返回值在离开函数作用域仍然处在生命周期内。

int& ra = a;
int& r = *p;
const int& rb = b;

右值引用

• 右值：不能取地址的对象就是右值。
• 右值引用：右值引用就是对右值的引用，给右值取别名。主要作用是把延长对象的生命周期，一般是延长到作用域的scope之外。
• 使用场景：作为移动构造函数的参数，作为std::move的接收者。

int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y);
int&& rr4 = std::move(a);

注意事项

• 左值引用只能引用左值，不能直接引用右值。但是const左值引用既可以引用左值，也可以引用右值。
  • 在 C++11标准产生之前，是没有右值引用这个概念的，当时如果想要一个类型既能接收左值也能接收右值的话，需要用const左值引用，比如标准容器的push_back接口：void push_back (const T& val)。也就是说，如果const左值引用不能引用右值的话，v.push_back(1);写法就不行了。
• 右值引用引用右值，会使右值被存储到特定的位置。也就是说，右值引用变量本身其实是左值，可以对它取地址和赋值。

指针和引用区别

• 定义和初始化：
  • 指针需要通过 * 符号来声明和初始化，例如：int* ptr = #
  • 引用在声明时不需要使用特殊符号，直接通过 & 符号初始化，例如：int& ref = num;
• 空值：
  • 指针可以指向空值（nullptr），即不指向任何对象或地址。
  • 引用在声明后必须引用一个对象，不能指向空值。
• 重新赋值：
  • 指针可以被重新赋值指向不同的对象或空值。
  • 引用一旦初始化后，不能再引用其他对象，引用变量本身就是其所引用对象的别名。
• 算术运算：
  • 指针可以进行算术运算，指针加减整数会移动指针指向的位置。
  • 引用不支持算术运算，因为引用本质上是对象的别名。
• 传递给函数：
  • 当作为函数参数时，指针可以传递空指针，也可以传递指向数组或动态分配内存的指针。
  • 引用作为函数参数时，可以确保不为空，且不需要进行空值检查。
• 修改对象：
  • 通过指针可以修改所指向对象的值。
  • 通过引用也可以修改引用对象的值，因为引用本质上是对象的别名。