C++基础系列【18】引用和指针的区别
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首先要了解引用的本质。
汇编代码
先看这段源代码：
#include <iostream>
int main() {
int x = 10;
int& ref = x; // 编译器处理为 int* const ref = &x;
ref = 20; // 等价于 *ref = 20;
int* ptr = &x;
*ptr = 30;
return 0;
}
代码中有两段类似的代码，一个使用的引用，一个使用的指针。我们看下它们生成的汇编代码，如图（https://godbolt.org/z/cYTov86G6）：
这里可以看到，两者生成的汇编代码除了数字，其他完全相同。
因为引用本质上是通过常量指针实现的。
核心区别
| 特性 | 引用 | 指针 |
|---|---|---|
| 初始化要求 | 必须初始化，且不可重新绑定到其他对象 | 可以声明为空指针（nullptr），后续可修改指向 |
| 空值合法性 | 不允许空引用 | 允许空指针（nullptr） |
| 内存占用 | 不占用显式内存（编译器优化） | 占用独立内存（存储地址值） |
| 操作语法 | 直接使用对象语法（无 * 或 ->） | 需用 * 解引用或 -> 访问成员 |
| 类型安全性 | 强类型绑定，无类型转换风险 | 允许 void* 和危险的类型转换 |
| 多级间接访问 | 仅支持单层引用（无引用的引用） | 支持多级指针（int**） |
| 内存地址可见性 | 无法直接获取引用的地址（&ref 返回原对象地址） | 可直接获取指针变量的地址（&ptr） |
实践经验
- 优先使用引用的场景：函数参数传递、运算符重载。
- 必须使用指针的场景：动态内存管理、低级内存操作、需要空值或重新绑定的场景。
误区
引用是安全的吗？
其实也没那么安全，引用本质上仍依赖对象的有效性。如果引用绑定到已释放的内存，行为未定义（和悬垂指针一样危险）：
int* x = new int(10);
int& ref = *x;
delete x; // 后续使用 ref 会导致未定义行为
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