面试系列之指针和引用的使用场景

先抛出两个问题：

• 指针和引用有什么区别？
• 什么时候应该使用指针？什么时候应该使用引用？

01.指针和引用的区别

首先看一段代码：

int a = 1;
int b = 2;
int *c = nullptr;
c = &a;
int &d = b;

指针其实就是一个存放内存地址的整数，这个整数表示的是被指向的变量的地址。

引用其实就是变量的别名，就是给变量重新起了一个名字，注意引用既然是个别名，那它一定要有本体，一个人叫王二小，我们也可以给它起个别名叫二蛋，我们提到二蛋和王二小其实都是同一个人。

区别：

• 指针在声明时可以暂时不初始化，即pointer = nullptr，指针在生命周期内随时都可能是空指针，所以在每次使用时都要做检查，防止出现空指针异常问题，而引用却不需要做检查，因为引用永远都不会为空，它一定有本体，一定得代表某个对象，引用在创建的同时必须被初始化。

void FuncPtr(int *ptr) {
  if (ptr != nullptr) {
    cout << *ptr;
  }
}

void FuncReference(int &ref) {
    cout << ref;
}

• 指针存放的是地址，指针可以被重新赋值，可以在初始化时指向一个对象，在其它时刻也可以指向另一个对象，而引用非常专一，它会从一而终，它总是指向它最初代表的那个对象。再举个例子，有一个人叫特朗普，为他起个引用别名叫历史上最傻吊的总统，这个引用一定会从一而终，即无论什么时候，历史上最傻吊的总统一定是特朗普。而美国总统可以当作个指针，一段时间可以是奥巴马，过一段时间可以是特朗普，再过一段时间可能是nullptr。

02.指针和引用的使用场景

引用的主要功能就是作为函数的参数和返回值，看一段代码：

struct A {
    int a;
};
void func(const A &a) {
    cout << a.a;
}

vector<int> vec(10);
vec[3] = 3;

为什么通过vec[3] =3可以改变vector容器的值，因为[]操作符返回的就是引用，相当于为内部的变量起了一个别名，这里还可以让[]操作符返回一个指针，即*vec[3]=3，这是不是有点丑，而且不符合语法需求。

其实我们平时编程过程中可能也注意到，实际上引用可以做的事情指针都可以做，但为什么还要引用这个东西？

答案：

用恰当的工具做恰如其分的工作，指针可以毫无约束的操作内存中的任何东西，功能十分强大，但是也很危险，所以可以在恰当的时机使用引用，当你需要指向某个东西，而且一定专一，绝不会让其指向其它东西，例如有些函数参数为了避免拷贝可以使用引用，或者实现一个操作符而其语法需求无法由指针达成，例如vec[3]=3，可以使用引用，其它任何时候，都要使用指针。

引用在c++11后其实有很多知识点，具体可以看我之前的文章：

左值引用、右值引用、移动语义、完美转发，你知道的不知道的都在这里

参考资料

《More Effective C++》

https://www.runoob.com/w3cnote/cpp-difference-between-pointers-and-references.html

https://blog.csdn.net/weikangc/article/details/49762929

https://www.jianshu.com/p/e548a978d737

https://zhuanlan.zhihu.com/p/63096392