"中国地质大学(北京)C++课程中的指针和引用讲解,包括它们的概念、使用方式以及特点。"
在C++编程语言中,指针和引用是两种非常重要的概念,它们允许程序员对内存进行更底层的操作,实现更灵活的数据处理。本课件主要探讨了这两者的差异和应用。
首先,指针是一种特殊的变量,它存储的是另一个变量的内存地址。通过指针,我们可以间接访问和修改存储在该地址处的值。例如,`static int i;`声明了一个静态整型变量i,而`static int *i_pointer = &i;`则声明了一个指针变量i_pointer,它存储了变量i的地址。指针有其特定的形态,如图3-7所示,指针变量本身是不可变的,但可以通过指针来修改它所指向的内存区域的内容。
在C++中,引用则是一个别名,它在创建时必须立即被初始化,并且一旦初始化后,就永久地绑定到那个特定的对象。引用不是独立的存储单元,它更像是原有变量的一个额外的名字。例如,`int someInt = 5; int &rInt = someInt;`创建了一个引用rInt,它与变量someInt绑定。之后,对rInt的所有操作都会直接影响到someInt。图3-8展示了引用的工作原理,引用rInt的地址始终与someInt相同。
引用的一个关键特性是其地址不可变性,这意味着一旦引用被初始化,它的地址将始终保持不变。即使之后将引用绑定到其他变量,如`rInt = int2;`,引用rInt的地址不会改变,但其所表示的变量值会随着绑定对象的改变而改变。这在输出示例中得到了体现,即使rInt的值从5变为8,其地址1245064始终保持一致。
理解指针和引用的这些特性对于深入学习C++至关重要。指针可用于动态内存分配、函数参数传递、数据结构如链表和树的实现等复杂操作。而引用则常用于函数返回值、避免拷贝开销以及作为模板参数,提供一种安全的"别名"机制。
在实际编程中,正确和谨慎地使用指针和引用可以提高代码的效率和可读性,但也需要小心处理,以避免可能出现的悬挂指针、空指针引用等问题。因此,掌握这两个核心概念是成为熟练的C++程序员的基础。