什么是引用指针？

Question

我最近看到一个被声明为的函数：

void func(type* &param);

我已经知道type* param和type& param之间的区别。 以上与他们有何不同？ 什么时候使用这个？ 这样做是否明智？

Answer 1

以上将不仅可以修改指向对象，还可以修改指针本身。 例如，请考虑以下代码：

void func(int*& ptr) {
    *ptr = 1;
    ptr = 0;
}

int main() {
    int x = 0;
    int* y = &x;
    func(y);
}

在执行结束时， x值为1 ， y为0 （如您所见 ）。

请注意，为了示例，我使用0作为空指针 ，但是如果您使用C ++ 11，则应该使用nullptr （它没有重载的操作operaror<< for std::ostream ）。

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通过查看以下代码可以同化这个概念：

template<class Type> using ptr = Type*;
ptr<int>& x;

要么

std::unique_ptr<int>& x;

在这些示例中， x是对类型（ ptr<int>然后是std::unique_ptr<int> ）的引用，它恰好是具有指针语义的指针/类（ operator*和operator-> ）。

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可以在指针中的const限定符的位置上进行可能有趣的离题。 考虑这两个实例：

1. void func(const int*& ptr)
2. void func(int*const& ptr)

它们的含义是：

1. 指针通过引用常量int 。
2. 指针通过常量引用int 。

按照ptr的上述类比，它们将是：

1. ptr<const int>&
2. ptr<int> const&

因此，第一个将无法在函数体中执行*ptr = 1 （因为int是常量），但很乐意执行ptr = 0 。

第二个表现相反，允许*ptr = 1 （因为指向的int不是常数），而禁止ptr = 0 （因为指针是常量）。

当然，在以下情况下：

void func(const int*const& ptr)

在ptr类比中它将是ptr<const int> const& ，它们都不被允许。

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什么时候使用这个？ 这样做是否明智？

像每个功能一样，当您需要它时，您会发现它的用处。 但是，作为一般概念，有些人在释放动态分配的资源后使用它来重置指针（我不推荐这个，见下文）。

我们来看这个例子：

free_my_int(int*& ptr) {
    delete ptr;
    ptr = nullptr;
}

int* x = new int(42);
free_my_int(x);

在执行结束时， x将被正确释放，指针自动设置为nullptr （空指针）。 这样做是为了防止由于缺少ptr = nullptr而导致的丑陋的分段错误或“未释放指针”错误消息。

但是使用C ++ 11和C ++ 14时，很少使用指针，甚至更少使用指针。 大多数用于指针的指针都没有被其他标准构造替换（例如，参见std::optional ， std::unique_ptr ， std::shared_ptr或std::reference_wrapper ）。

Answer 2

让我们比较所有三个选项：

• void func(type* param); // 'param' is a 'type*' variable
• void func(type& param); // 'param' is a reference to a 'type' variable
• void func(type*& param); // 'param' is a reference to a 'type*' variable

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void func(type* param)
{
    type x;
    ...
    param = &x;
    // Argument 'param' is regarded as a local variable in this function,
    // so setting 'param = ...' will have no effect outside this function
}

当然，如果你做的*param = ... ，那么它会影响由指向的内存中的内容param 。 你也可以做param[5] = ...例如，并影响该内存空间中的其他区域。

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void func(type& param)
{
    type x;
    ...
    param = x;
    // Argument 'param' is regarded as a reference to a variable outside this
    // function, so setting 'param = ...' will effect the referenced variable
}

在这里，您只会更改引用的变量本身 ，因此它比将函数声明为void func(type* param)更安全，然后通过调用func(&param)传递type param的地址。

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void func(type*& param)
{
    type x;
    ...
    param = &x;
    // Argument 'param' is regarded as a reference to a variable outside this
    // function, so setting 'param = ...' will effect the referenced variable
}

这类似于将函数声明为void func(type** param) ，然后通过调用func(&param)传递type* param的地址，但同样，由于上述相同的原因，它更安全。

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