第4章 指针和引用
指针与引用的区别(非常经典)
c++中，引用和指针的区别(1)引用总是指向一个对象,没有所谓的null reference .所有当有可能指向一个对象也由可能不指向对象则必须使用指针.由于C++ 要求reference 总是指向一个对象所以reference要求有初值.String & rs = string1;由于没有所谓的null reference 所以所以在使用前不需要进行测试其是否有值.,而使用指针则需要测试其的有效性.(2)指针可以被重新赋值而reference则总是指向最初或地的对象.(3)必须使用reference的场合. Operator[] 操作符由于该操作符很特别地必须返回[能够被当做assignment 赋值对象] 的东西,所以需要给他返回一个reference.(4)其实引用在函数的参数中使用很经常.void Get***(const int& a) //这样使用了引用有可以保证不修改被引用的值{}引用和指针★相同点：1. 都是地址的概念；指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。
★区别：1. 指针是一个实体，而引用仅是个别名；2. 引用使用时无需解引用(*)，指针需要解引用；3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；引用“从一而终” ^_^4. 引用没有const，指针有const，const 的指针不可变；5. 引用不能为空，指针可以为空；6. “sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而“sizeof 指针”得到的是指针本身(所指向的变量或对象的地址)的大小；typeid(T) == typeid(T&) 恒为真，sizeof(T) == sizeof(T&) 恒为真，但是当引用作为成员时，其占用空间与指针相同（没找到标准的规定）。
7. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样；★联系1. 引用在语言内部用指针实现（如何实现？）。
第四章 简单构造数据类型01
2016 a[1][0] 2020 a[1][1] 2024 a[1][2] 2028 a[1][3] 2032 a[2][0]
a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3]
a[0] a[1]
#include <stdio.h> void main( ) { int i , x ; int a[10]={ 5, 8, 0, 1, 9, 2, 6, 3, 7, 4 }; scanf(“%d”, &x); for ( i=0 ; i<10 ; i++) if ( x= =a[i] ) { printf(“find! a[%d]=x\n”, i); break; 找到x后结束循环 } if ( i= =10 ) printf(“no find!\n”); }
2020
x[5]
x[6] x[7] x[8] x[9]
例: 一个变量x的地址可以用&x来表示； 一个数组a的地址就用数组名a来表示, a等价于&a[0]
2024 2028 2032
2036
2012年8月22日星期三 Ｃ语言程序设计
2. 一维数组元素的引用
1. 引用形式：
数组名[下标] 2. 说明： ①、下标可以是整型常量、整型变量或整型表达式；
f[1]
f[2] f[3] f[4] f[5] f[6]
1
1 2 3 5 8
int f[21]={0, 1, 1}; 注意这种输出 for (i=3; i<=20; i++) 方式的写法。 f[i]=f[i-1]+f[i-2]; for (i=0; i<=20; i++) { printf("%12d", f[i]); if (i%5==0) //每行输出5个数。 printf("\n"); }
C++引用的作用和用法
C++ 引用的作用和用法引用的好处之一就是在函数调用时在内存中不会生成副本引用总结（1）在引用的使用中，单纯给某个变量取个别名是毫无意义的，引用的目的主要用于在函数参数传递中，解决大块数据或对象的传递效率和空间不如意的问题。
（2）用引用传递函数的参数，能保证参数传递中不产生副本，提高传递的效率，且通过const的使用，保证了引用传递的安全性。
（3）引用与指针的区别是，指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。
程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。
（4）使用引用的时机。
流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。
引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。
引用的声明方法：类型标识符&引用名=目标变量名；【例1】：int a; int &ra=a; //定义引用ra,它是变量a的引用，即别名（1）&在此不是求地址运算，而是起标识作用。
（2）类型标识符是指目标变量的类型。
（3）声明引用时，必须同时对其进行初始化。
（4）引用声明完毕后，相当于目标变量名有两个名称，即该目标原名称和引用名，且不能再把该引用名作为其他变量名的别名。
ra=1; 等价于a=1;（5）声明一个引用，不是新定义了一个变量，它只表示该引用名是目标变量名的一个别名，它本身不是一种数据类型，因此引用本身不占存储单元，系统也不给引用分配存储单元。
故：对引用求地址，就是对目标变量求地址。
&ra与&a相等。
（6）不能建立数组的引用。
因为数组是一个由若干个元素所成的集合，所以无法建立一个数组的别名。
（7）不能建立引用的引用，不能建立指向引用的指针。
因为引用不是一种数据类型！！所以没有引用的引用，没有引用的指针。
例如：int n；int &&r=n；//错误，编译系统把"int &"看成一体，把"&r"看成一体，即建立了引用的引用，引用的对象应当是某种数据类型的变量int &*p=n;//错误，编译系统把"int &"看成一体，把" *p "看成一体，即建立了指向引用的指针，指针只能指向某种数据类型的变量（8）值得一提的是，可以建立指针的引用例如：int *p;int *&q=p;//正确，编译系统把" int * "看成一体，把"&q"看成一体，即建立指针p 的引用，亦即给指针p起别名q。
C++教学大纲
计算机科学与技术专业C++语言基础教程教学大纲信息技术学院2009年2月编写说明C＋＋语言是目前世界上最流行和实用的一种计算机高级程序设计语言，它具有丰富的数据类型和各种运算功能，带有庞大的函数库和类库，既支持面向过程的程序设计，又支持面向对象的程序设计，因此是目前进行计算机软件开发的主要工具之一，正在成为普通高等院校开设程序设计课程的首选语言。
《C＋＋语言基础教程》在计算机科学中是一门基础课程，它将为数据结构、操作系统、软件工程、面向对象程序设计、计算机网络等所有后续课程打下坚实的计算机语言和程序设计的基础。
《C＋＋语言基础教程》目前尚无全国性统编教学大纲，为了规范教学，提高教学质量，在参考其他兄弟院校相关教学大纲的基础上，编写了本大纲。
本大纲的编写目的除了给出教学时应参考的教学目的、教学重点和难点外，也在大纲中提供了各个章节的内容要点，以为读者学习时提供指导。
学习C++语言的最好办法是上机实践,掌握C++语言的语言规范并不等于掌握了C++语言。
C++语言十分灵活,要在实践中不断提高应用水平.《C＋＋语言基础教程》作为一门专业技术基础课程，其内容适合于计算机科学与技术专业、信息管理与信息技术专业以及相关专业的本科生和专科生使用。
本大纲编写人：梁晓林。
本大纲修订时间：二OO九年二月课时分配表课程总时数：68学时目录第一章C++语言概述 (1)1.1 引言 (1)1。
2 C++字符集 (1)1。
3 C++单词 (1)1.4 C++语句 (1)1.5 C++函数 (2)1.6 C++程序 (2)1.7 VC++6.0集成开发环境简介 (2)第二章数据类型和表达式 (3)2。
1 数据类型 (3)2.2 常量 (3)2.3 变量 (3)2。
4 运算符 (4)2.5 函数 (4)第三章流程控制语句(选择、循环、跳转) (5)3。
1 if语句—条件语句 (5)3。
2 switch语句———开关语句、情况语句 (6)3。
C语言各章节知识点总结
C语言各章节知识点总结C语言是一种常用的编程语言，广泛应用于操作系统、嵌入式系统、网络设备等领域。
下面是C语言各章节的知识点总结。
第一章：C语言概述1.C语言的起源和发展历史。
2.C语言的特点和优势。
3.C语言的应用领域和重要性。
4.C语言的编译过程和基本语法规则。
第二章：基本数据类型和运算符1.C语言的基本数据类型，如整型、浮点型、字符型等。
2.基本数据类型的存储范围和格式化输出。
3.C语言的运算符和运算符优先级。
4.表达式和赋值语句。
第三章：控制语句1. 条件语句，如if语句、switch语句。
2. 循环语句，如for循环、while循环、do-while循环。
3. 循环控制语句，如break语句、continue语句。
第四章：数组和指针1.数组的定义和初始化。
2.一维数组和二维数组的使用。
3.字符数组和字符串的处理。
4.指针的定义和操作。
5.数组和指针的关系。
第五章：函数1.函数的定义和调用。
2.函数的参数传递和返回值。
3.局部变量和全局变量。
4.递归函数和函数指针。
5.函数库的使用。
第六章：结构体和共用体1.结构体的定义和初始化。
2.结构体的访问和操作。
3.结构体数组和结构体指针。
4.共用体的定义和使用。
第七章：文件操作1.文件的打开和关闭。
2.文件的读写操作。
3.文件指针和文件的定位。
4.随机访问文件。
5.文件的错误处理和异常处理。
第八章：预处理和编译1.C语言的预处理指令和宏定义。
2.头文件的引用和包含。
3.条件编译和预处理器的工作过程。
4.编译和链接的过程。
第九章：动态内存管理1.动态内存分配和释放。
2. malloc函数和free函数的使用。
3.内存泄漏和内存溢出的问题。
4.堆和栈的区别和管理。
第十章：指针的高级应用1.指针数组和指向指针的指针。
2.函数指针和回调函数。
3.结构体指针和链表的操作。
4.动态内存分配和指针的应用。
第十一章：位运算和位域1.位运算的基本操作，如与、或、非、移位等。
4第四章 运算符重载
const complex operator - (const complex &c) const; void display(); //输出复数 private: //私有数据成员 1.是为了堵塞a+b=c的漏洞。 double real; //复数实部 2. 3.是为了扩大适应性。 double imag; //复数虚部 };
17
[ ]运算符重载为成员函数
下标运算符［］可以重载： 重载形式为：operator［］(int); 当 X x; 隐含调用。 x[y] 可被解释为： 显式调用。 x. operator [ ](y)； 只能重载为成员函数，不能使用友元函数。 这个类显然是个‚数组类‛。
18
前置++和后置++重载为成员函数
9
使用
void main(){
complex c1(5,4),c2(2,10),c3; //三个复数类的对象 cout<<"c1="; cout<<"c2="; c1.display(); c2.display();
c3=c1-c2; //使用重载运算符完成复数减法 cout<<"c3=c1-c2="; c3.display(); 程序输出结果为：
这三个运算符是许多 教课书没有提到的。
唯一的一个三目运 算符不能重载。
3
运算符重载的基础
设计运算符重载函数，首先要了解运算符原本的运算语义。重
载函数要忠实遵守该运算符作用于基本数据类型时的语义，
并表现出自身所特有的性质。 例如：+ 、+= 、=、++(前)、++(后) ....
引用的概念
第4章 引用
变量a 10
a
a
100
20
变量b
b
b
图4-1
声明b是对整数a的引用, 并且使其初始化为变量a的一 个别名。一旦b同a的内存对象发生了联系，就不能改 变，而且，对b的访问就是对a的访问，对a的访问也就 是对b的访问。变量a和引用b共用同一内存空间
第4章 引用
说明: (1) 引用运算符与地址符使用的符号相同，尽管它们显
float & rj = j ; float & rrj = j ; float * pj = & rj ; // p j 指向 j ，取 r j 的地址就是取 j 的地址
第4章 引用
float * p ; float * &rp = p; //rp引用指针p float m=6.0; rp=&m; //使p指向m，对rp的访问就是对p的访问
第4章 引用
说明: (1) C++没有提供访问引用本身地址的方法，因为它与指 针或其它变量的地址不同，它没有任何意义。引用在建立时就 初始化，而且总是作为目标的别名使用，即使在应用地址操作 符时也是如此。
(2) 引用一旦初始化，它就维系在一定的目标上，再也分 不开。任何对该引用的赋值，都是对引用所维系的目标的赋值， 而不是将引用维系到另一个目标上。
# inciude <iostream.h> void swap ( int& rx , int& ry ) ; void main( ) { int x=20; int y=30;
cout<<"before swap,x:"<<x<< ",y:"<<y<<endl; swap ( x , y ) ; cout<<"after swap,x:"<<x<< ",y:"<<y<<endl; }
详解C++数组和数组名问题（指针、解引用）
详解C++数组和数组名问题（指针、解引⽤）⽬录⼀、指针1.1指针变量和普通变量的区别1.2为什么需要指针1.3指针使⽤三部曲⼆、整形、浮点型数组2.1数组名其实是特殊的指针2.2理解复杂的数组的声明2.3数组名a、数组名取地址&a、数组⾸元素地址&a[0]、指向数组⾸元素的指针*p2.4对数组名以及取值符&的理解三、字符数组数组名⼀、指针1.1 指针变量和普通变量的区别指针：指针的实质就是个变量，它跟普通变量没有任何本质区别。
指针完整的应该叫指针变量，简称为指针。
是指向的意思。
指针本⾝是⼀个对象，同时指针⽆需在定义的时候赋值。
1.2 为什么需要指针指针的出现是为了实现间接访问。
在汇编中都有间接访问，其实就是CPU的寻址⽅式中的间接上。
间接访问(CPU的间接寻址)是CPU设计时决定的，这个决定了汇编语⾔必须能够实现问接寻⼜决定了汇编之上的C语⾔也必须实现简介寻址。
1.3 指针使⽤三部曲三部曲：定义指针变量、关联指针变量、解引⽤(1)当我们int *p定义⼀个指针变量p时，因为p是局部变量，所以也道循C语⾔局部变量的⼀般规律(定义局部变量并且未初始化，则值是随机的)，所以此时p变量中存储的是⼀个随机的数字。
(2)此时如果我们解引⽤p，则相当于我们访问了这个随机数字为地址的内存空间。
那这个空间到底能不能访问不知道(也许⾏也许不⾏)，所以如果直接定义指针变量未绑定有效地址就去解引⽤⼏平必死⽆疑。
(3)定义⼀个指针变量，不经绑定有效地址就去解引⽤，就好象拿⼀个上了镗的枪随意转了⼏圈然后开了枪。
(4)指针绑定的意义就在于让指针指向⼀个可以访问、应该访问的地⽅(就好象拿着枪瞄准且标的过程⼀样)，指针的解引⽤是为了间接访问⽬标变量(就好象开枪是为了打中⽬标⼀样)int val = 43;int * p = &val; // &在右值为取值符cout << *p << endl;//输出43⼆、整形、浮点型数组前⾔在很多⽤到数组名字的地⽅，编译器都会⾃动地将其替换为⼀个指向该数组⾸元素的指针。
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4.4 指针和const
• 第2章中介绍了const常量，用const修饰符声明的 程序实体具有只读性。声明一个指针时，通过在 声明语句的不同位置使用const可达到3个目的： • 禁止对指针赋值。 • 禁止通过间接引用（*指针）对指针所指的变量赋 值。 • 既禁止对指针赋值，又禁止通过间接引用（*指针） 对指针所指的变量赋值。
• •
4.1.1 声明一个指针变量
• 指针是一种数据类型，基于该类型声明的变量称为指针变 量，该变量存放的是内存中的某个地址，和普通的变量一 样，在使用指针变量之前应先对指针变量进行声明： • 类型*指针变量名；//如 int* pNum; • “*”表示语句声明的是一个指针变量，类型指定了指针所指 的内存单元的数据类型。 • 可以将int*理解成一种符合类型，是指向int型数据的指针。 • 应当注意，下面的语句： • int* pNum1,pNum2; • 声明了一个指针（pNum1）和一个int型变量（pNum2），在 一次性声明多个指针时，每个指针变量名前都要加*， “int *pNum1,*pNum2;”便一次性声明了两个指针变量。
4.4.3 既禁止改写指针，又禁止改写间接引用 • 将上述两种用法结合起来，便可以将所声明的指 针设定为“既禁止改写指针，又禁止改写间接引 用”，如： • int x=5; • const int* const pInt=&x; • 上述代码声明了一个常指针pInt，程序运行过程 中，其值是恒定的，无法修改，同时，无法通过 间接引用的方式改写pInt所指的内存区域。 • 这种情况下，不要忘记指针的初始化。
• C++允许使用C标准库函数中的malloc()和free()函数申请 和释放动态内存，保留这两个函数主要有以下几点考虑： • C++程序经常要调用写好的C函数，而在C语言中，只能使用 malloc()和free()函数。 • 如果C++程序要运行在C语言环境下，必须使用malloc()和 free()函数。 • new和delete的功能是通过调用malloc()和free()来实现的。 • 区别：malloc()和free()是C标准库函数，而new和delete 是C++的运算符。 • malloc()函数的基本调用格式为： • void *malloc( unsigned int size ); • 举例来说，下列语句用于申请一段长度为len，数据类型为 short的动态内存： • short* p=(short*) malloc( len * sizeof(short) );
4.1.2 初始化指针变量
• 声明指针变量时，C++并不会自动对其进行初始化，这时， 指针变量的值是随机的，在内存中乱指一气，此时，通过 指针间接访问所指的内存区域是十分危险的，因为你完全 不知道自己在做些什么。通过取地址符（&）给指针变量赋 值是个有效的手段，实际上，可以在声明一个指针变量的 同时完成其初始化。 • int num=1； • int* pN=&num； • 上述语句声明了一个指向int型变量的指针pN，并用num在 内存中的地址对其赋值。 • 在使用对指针使用间接引用符前，一定要对其进行初始化 （在声明的同时初始化或赋值），使其有一个确定合适的 值，对于无处可指的指针变量，也要将其初始化为NULL （即0，空指针）。
• C++常常把地址当成整数来处理，但这并不意味着 程序员可以对地址（指针）进行各种算术操作， 事实上，指针所能做的操作是十分有限的，像指 针与其他变量的乘除、两个指针间的乘除、两个 指针相加都是没有意义、不被编译器接受的。合 法的运算具体包括以下几种：指针与整数的加减 （包括指针的自增和自减）、同类型指针间的比 较、同类型的两指针相减。
第4章 指针和引用
• 指针和引用是C++中两个重要的复合数据类型，使 用范围十分广泛，若使用得当，它们就是程序员 手中的神兵利器，但如果程序员对其理解肤浅， 胡乱应用，只会让事情一团糟，本章将带领您一 步步学会使用指针和引用。
4.1 指针的定义与使用
• 根据前面的学习，我们知道：内存是按字节排列的存储空间，每 个字节有一个编号，称为“地址”，程序中用到的数据和声明的 变量就存放在这一个个的字节中，不同类型的数据和变量占用的 字节数不同，如short型变量占用2个内存字节，习惯上将某个变 量占用的几个字节称为内存单元，内存单元占用的字节数随其存 储变量的不同而不同。 通过变量名可以访问该变量对应的内存单元，实际上，我们还可 以直接通过地址来访问某个内存单元，为形象地说明这个问题， 请看下面这个比喻： 假设我们要去A公司给B经理送信，我们有两种方法，一是告诉传 达室人员，这封信要送给B经理，由传达室人员转送，二是知道B 经理在C楼D层E房间，通过这个地址直接将信送给B经理，将内存 比作A公司，B经理就是某个变量，C楼D层E房间是变量占据的内存 空间的地址，传达室人员可以理解为编译器，在程序中，我们可 以直接通过名字访问某个变量，但这实际上是借助了编译器的帮 助，编译器维护了一个变量名和地址的映射表，同时，如果知道 了某个变量内存单元的地址，我们就可以直接对这块内存进行访 问，为了存储地址信息，C++提供了指针这个符合数据类型。
4.3.4 不要使用或释放已经释放的内存块
• 使用或释放已经释放了的内存块会带来意想不到的错误， 在使用delete释放内存时，delete后的指针并不要求一定 是用new命令赋值的那个指针，编译器关心的是内存块的地 址，而不是用哪个指针来释放，见代码4-6。
4.3.5 使用malloc和free动态申请内存
4.5 指针与数组
• C++中，数组和指针的关系十分密切，两者的内部 处理方式几乎是等价的。访问数组中的元素有下 标和指针两种形式，两者是通过前面介绍的指针 算术机制对应的。
4.2.1 指针与整数的加减
• 指针与整数相加减，表示指针在内存空间中向下或向上移动整数个单位，该单位是多 少个内存字节取决于指针所指变量的类型，short型指针每次移动2个字节，double型 指针每次移动8个字节。 将指针变量增加1，其增加的值等于指向的类型占用的内存字节数。 图4.4是指针与整数相加减时指针移动的示意图，对指针变量进行加N运算时： 指针变量新值=指针变量当前值 + N*指针所指类型占用的内存字节数
4.3.1 使用new动态分配内存
• new是一个单目运算符，操作数为一个类型名，返回值为指 向操作数类型的指针。为一个变量分配动态的内存的基本 格式为： • 类型名* 指针变量名 = new 类型名; • 其中的“new 类型名”通知编译器：需要开辟的内存是用 来存储的值是什么类型，new操作符能根据这个类型名自动 计算要分配的存储空间的大小。 • int* pNum = new int; • 举例来说，上述代码会在运行时为一个int型数值分配内存， 声明了指向int型的指针pNum，pNum初始为可以用动态申请 内存的首地址，因此，用指针pNum可访问这块内存区域。 • 申请内存的同时可对该区域进行初始化，对基本的变量类 型，下列语句是合法的： • int* pNum = new int(8);
4.3.3 使用new申请动态数组
• 第3章讨论了通过声明建立数组的方法，实际上， 可以通过new[ ]命令动态创建数组，其基本格式 为： • 类型名* 指针变量名= new 类型名 [ 元素个数 ]; • 上述语句通知编译器动态开辟足以存储“元素个 数”个类型为“类型名”的元素的连续内存空间 （数组），并声明“指针变量名”，指向数组的 第一个元素。 • 和通过声明建立数组不同，使用new申请动态数组 时，元素个数可以是变量，如： • int i=5 • int* p=new int [ i ]; //合法
4.3.2 使用delete动态释放动态申请的内存
• 动态申请的内存，在使用完毕后，应及时将其归还系统， 以供其他程序使用，这项工作必须由程序员来完成， delete语句的使用格式是： • delete 指针; • 其中的指针指向使用new动态申请的内存块，delete指令会 释放动态申请的内存块，但不会删除指针本身，还可以将 指针重新指向另一块内存区域。 • delete语句不能释放声明变量获得的内存，如下述语句是 错误的。 • int x=3； • int* p=&x; • delete p; //错误
4.1.3 指向指针的指针
• 指针变量也是变量，占据一定的内存空间，有地 址，因此可以用一个指针指向它，这称为指向指 针的指针，或二级指针。可已通过“**”声明一 个二级指针，如 • double num; • double* pN=# • double** ppN=&pN; • 上面的指针可以看成指向double*变量类型的指针， 若有需要，还可以定义三级、甚至更高级的指针。
4.4.1
禁止改写指针（常量指针或常指针）
• 在声明一个指针时，如果在*的右边加const修饰符，所声 明的指针称为常量指针（常指针），编译器不允许程序改 写指针的值，换言之，该指针恒指向某个内存地址，如： • int x=0; • int* const pInt=&x; • 上述代码声明了一个指向int型变量的常指针pInt，并用 int型变量x的地址为其初始化，在整个程序的执行过程中， pInt的值无法改变，也就是说，无法让pInt指向别的内存 单元。无法改写pInt并不意味着无法通过间接引用改写 pInt指向的变量，下述代码都是合法的： • x＝5; • *pInt=6;
4.1.4 指针赋值
• C++允许同类型的指针间的赋值，如图4.2所示， pN1和pN2是两个相同类型的指针，执行 “pN2=pN1;”这样一个赋值操作后，pN1和pN2指向 同样的地址，也就是说，两个指针指向同一个内 存单元，对*pN2的任何改动都会影响*pN1的值， 反之亦然。