C++指针与引用详解
在 C++ 编程中，指针和引用是两种常见的变量间接访问方式。它们虽然有相似之处，但在用法和概念上有很大区别。本篇笔记将详细解释指针和引用的概念、用法以及它们的区别。
1. 引用的基本概念
引用是为变量创建一个别名。它允许你通过另一个名字来操作变量，但不会为变量开辟新的内存空间。引用在定义时必须初始化，并且一旦初始化后不能再指向其他变量。
int max = 20;
int &refmax = max; // refmax 是 max 的引用
refmax = 5; // max 变为 5
特点：
引用必须初始化
不能声明一个没有初始化的引用。例如，以下代码会报错：int &refmax; // 错误，没有初始化正确的做法是：
int max = 20; int &refmax = max; // 正确引用不能指向常量
不能将常量值直接作为引用变量的初始化值，例如：int &ref = 5; // 错误，5 不是一个有效的变量引用与原变量共享内存地址
引用本身并没有新的内存空间，而是与原变量共享同一内存地址，因此改变引用的值实际上是修改了原变量的值。引用可以作为指针的目标
引用有地址，你可以用指针来引用它：int a = 10; int &ref = a; int *p = &ref; // p 指向 ref 的地址 *p = 20; // a 变为 20
2. 引用的常见用法
1）引用作为函数参数
引用常用作函数的参数，可以避免复制的开销，并且能直接修改传入的实参。
void change(int &x, int &y) {x = x + y;y = x - y;x = x - y;
}int main() {int a = 3, b = 5;change(a, b); // a 和 b 的值被修改std::cout << a << " " << b << std::endl;
}
2）引用作为函数返回值
返回引用类型的函数允许直接对返回值进行赋值操作。注意，返回的引用必须指向有效的内存地址，例如全局变量或静态局部变量。返回局部变量的引用会导致未定义行为。
int& getData() {static int x = 10; // 使用静态变量return x;
}int main() {getData() = 20; // 直接赋值给 getData 返回的引用std::cout << getData() << std::endl; // 输出 20
}
3. 引用与指针的区别
指针通过地址访问变量，而引用直接访问变量
指针需要通过地址间接访问变量，而引用本质上是变量的别名，可以直接访问该变量。指针可以重新指向其他变量，而引用一旦绑定则不能改变
指针可以重新指向其他地址，而引用在初始化后就不能改变指向。引用必须在声明时初始化
与指针不同，引用一旦声明就必须进行初始化，且之后不能再指向其他变量。
int x = 5;
int y = 10;
int* p = &x; // 指针可以改变指向
p = &y; // 指向 yint& ref = x; // 引用必须在声明时初始化，且之后不能更改
// ref = y; // 错误，ref 永远指向 x
4. 常量引用
常量引用是引用的一种特殊形式，声明时使用 const 修饰，表示该引用指向的变量不允许被修改。
const int &r = 10; // 常量引用
// r = 20; // 错误，不能修改常量引用的值
std::cout << r << std::endl; // 输出 10
常量引用常用于避免拷贝大型对象，同时保证对象不被修改。
你说得对，这部分确实涉及到了 常指针（const pointer）和 指针常量（pointer to const），下面我会在原来的基础上加以补充说明：
5. 禁止写入的指针
1) 禁止指针本身修改：常指针
常指针（const 修饰指针本身）指的是指针本身的值（即存储的地址）不可修改，但指针指向的内容仍然可以修改。
int x = 10;
int* const ptr = &x; // ptr 是一个常指针，指向 x
*ptr = 20; // 允许修改 ptr 指向的内容
常指针 使得指针变量
ptr一旦初始化后就不能再指向其他地址，指针的值是固定的，但它所指向的内容仍然可以修改。
2) 禁止间接修改指针指向的内容：指向常量的指针
指向常量的指针（const 修饰指针指向的内容）指的是指针指向的内容不能被修改，但指针本身可以改变指向。
const int* ptr = &x; // ptr 是一个指向常量的指针
*ptr = 20; // 错误，不能修改 *ptr（指针指向的内容）
ptr = &y; // 允许修改 ptr 的指向
指向常量的指针 表示指针所指向的数据是不可修改的，但可以指向其他的地址。这里通过
const修饰的是指针所指向的数据，而非指针本身。
3) 禁止指针本身和间接修改：常指针常量
常指针常量（const 修饰指针本身和指针指向的内容）指的是既不能修改指针本身的值（即无法改变指针指向的地址），也不能修改指针指向的内容。
const int* const ptr = &x; // ptr 是一个常指针常量
*ptr = 20; // 错误，无法修改 *ptr
ptr = &y; // 错误，无法修改 ptr 的指向
常指针常量 限制了指针本身和指针所指向的内容都不可修改。一旦指针被初始化，它所指向的地址和数据都被锁定，不可以改变。
- 常指针（
int* const ptr）指针本身不可修改，但可以修改它指向的内容。 指向常量的指针（
const int* ptr）指针本身可以修改，但不能修改它指向的内容。常指针常量（
const int* const ptr）既不能修改指针本身，也不能修改它指向的内容。
总结
指针和引用是 C++ 中两个重要的概念，它们在内存管理、函数参数传递和性能优化方面都有着广泛的应用。理解它们的区别和用法是深入掌握 C++ 编程的关键。