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wzjs 2025/9/4 2:00:08

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C 语言到 C++ 的进阶之路：指针与引用的深度解析
在这里插入图片描述

C 语言是许多程序员学习编程的起点，而 C++ 在 C 语言的基础上进行了扩展和改进，为开发者提供了更强大的功能。在 C++ 语言中，“引用”（Reference）是一个重要的概念，它在某些场景下比指针（Pointer）更安全、更高效。对于 C 语言的学习者来说，理解指针和引用的区别是顺利过渡到 C++ 的关键。本文将通过代码示例对比指针和引用的使用方式，帮助读者更好地掌握这两个概念。

1. 指针 vs. 引用：基本概念

指针（Pointer）

指针是一个变量，它存储另一个变量的地址。指针可以被修改，使其指向不同的内存位置，也可以为空（nullptr）。

int a = 10;
int *p = &a;  // p 存储 a 的地址
*p = 20;      // 通过指针修改 a 的值

引用（Reference）

引用是变量的别名，一旦与某个变量绑定，就不能更改绑定关系，并且必须在定义时初始化。

int a = 10;
int &ref = a;  // ref 是 a 的别名
ref = 20;      // 通过引用修改 a 的值

2. 代码示例：指针与引用的对比

初始化动态数组：指针 vs. 引用

在 C 语言中，我们通常使用指针来动态分配数组：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>void initArray(int **arr, int size) {*arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));if (*arr == NULL) {printf("内存分配失败\n");exit(1);}
}int main() {int *arr;initArray(&arr, 10);free(arr);return 0;
}

而在 C++ 中，可以使用引用来减少指针操作，提高代码可读性：

#include <iostream>
#include <cstdlib>void initArray(int *&arr, int size) { // 使用引用arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));if (arr == nullptr) {std::cerr << "内存分配失败" << std::endl;exit(1);}
}int main() {int *arr;initArray(arr, 10);free(arr);return 0;
}

在 C++ 版本中，int *&arr 传递的是 指针的引用，它避免了额外的指针传递，使代码更简洁。

3. 顺序表的操作：指针 vs. 引用

在 C 语言中，我们使用指针来操作顺序表（动态数组）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define InitSize 10typedef struct {int *data;int length;int MaxSize;
} SqList;void InitList(SqList *L) {L->data = (int *)malloc(sizeof(int) * InitSize);if (L->data == NULL) {printf("内存分配失败\n");exit(1);}L->length = 0;L->MaxSize = InitSize;
}int main() {SqList L;InitList(&L);free(L.data);return 0;
}

在 C++ 中，我们可以使用引用，使代码更加直观：

#include <iostream>
#include <cstdlib>#define InitSize 10struct SqList {int *data;int length;int MaxSize;
};void InitList(SqList &L) { // 使用引用L.data = (int *)malloc(sizeof(int) * InitSize);if (L.data == nullptr) {std::cerr << "内存分配失败" << std::endl;exit(1);}L.length = 0;L.MaxSize = InitSize;
}int main() {SqList L;InitList(L);free(L.data);return 0;
}