Předpoklad: Ukazatele , Reference

123 film

C a C++ podporují ukazatele, což se liší od většiny ostatních programovacích jazyků, jako je Java, Python, Ruby, Perl a PHP, protože podporují pouze odkazy. Zajímavé ale je, že C++ spolu s ukazateli podporuje i odkazy.

Na první pohled jsou odkazy i ukazatele velmi podobné, protože oba se používají k tomu, aby jedna proměnná poskytovala přístup k jiné. Vzhledem k tomu, že oba poskytují spoustu stejných funkcí, často není jasné, co se mezi těmito mechanismy liší. V tomto článku se pokusím ilustrovat rozdíly mezi ukazateli a odkazy.

Ukazatele : Ukazatel je proměnná, která obsahuje paměťovou adresu jiné proměnné. Ukazatel je třeba dereferencovat pomocí * operátora pro přístup k umístění paměti, na které ukazuje.

Reference : Referenční proměnná je alias, tedy jiný název již existující proměnné. Odkaz, stejně jako ukazatel, je také implementován uložením adresy objektu.
Referenci si lze představit jako konstantní ukazatel (nezaměňovat s ukazatelem na konstantní hodnotu!) s automatickým směrováním, tj. kompilátor použije * operátor pro vás.

int i = 3;   // A pointer to variable i or 'stores the address of i' int *ptr = &i;   // A reference (or alias) for i. int &ref = i;  >

Rozdíly :

1. Inicializace: Ukazatel lze inicializovat tímto způsobem:

int a = 10; int *p = &a; // OR  int *p; p = &a; >

Můžeme deklarovat a inicializovat ukazatel ve stejném kroku nebo ve více řádcích.

2. V odkazech

int a = 10; int &p = a; // It is correct // but int &p; p = a; // It is incorrect as we should declare and initialize references at single step >

POZNÁMKA: Tento rozdíl se může lišit kompilátor od kompilátoru. Výše uvedený rozdíl je s ohledem na Turbo IDE.

3. Změna přidělení: Ukazatel lze znovu přiřadit. Tato vlastnost je užitečná pro implementaci datových struktur, jako je propojený seznam, strom atd. Viz následující příklad:

int a = 5; int b = 6; int *p; p = &a; p = &b; >

4. Na druhou stranu referenci nelze znovu přiřadit a musí být přiřazena při inicializaci.

int a = 5; int b = 6; int &p = a; int &p = b; // This will throw an error of 'multiple declaration is not allowed'  // However it is valid statement, int &q = p; >

5. Adresa paměti: Ukazatel má svou vlastní paměťovou adresu a velikost v zásobníku, zatímco odkaz sdílí stejnou adresu paměti s původní proměnnou a nezabírá žádné místo v zásobníku.

int &p = a; cout << &p << endl << &a; >

6. Hodnota NULL: Ukazatel může být přiřazen přímo NULL, zatímco odkaz nemůže být. Omezení spojená s odkazy (žádná hodnota NULL, žádné opětovné přiřazení) zajišťují, že základní operace nenastanou výjimečné situace.

síťový operační systém

7. nepřímý směr: Můžete mít ukazatel na ukazatel (známý jako dvojitý ukazatel), který nabízí další úrovně nepřímosti, zatímco odkazy nabízejí pouze jednu úroveň nepřímosti. Například,

In Pointers, int a = 10; int *p; int **q; // It is valid. p = &a; q = &p;  // Whereas in references, int &p = a; int &&q = p; // It is reference to reference, so it is an error >

8. Aritmetické operace: S ukazateli lze provádět různé aritmetické operace, přičemž neexistuje žádná taková věc, která se nazývá referenční aritmetika (můžete však provádět aritmetiku ukazatele na adrese objektu, na který odkazuje odkaz, jako v &obj + 5).

Tabulková forma rozdílu mezi odkazy a ukazateli v C++

Kdy použít co

Výkony jsou přesně stejné jako reference jsou implementovány interně jako ukazatele. Přesto si můžete ponechat několik bodů, abyste se rozhodli, kdy co použít:

instanceof v jazyce Java

• Použijte reference:
  • V parametrech funkcí a návratových typech.
• Použijte ukazatele:
  • Pokud je potřeba aritmetika ukazatele nebo předání ukazatele NULL. Například pro pole (Všimněte si, že přístup k poli je implementován pomocí aritmetiky ukazatele).
  • Implementovat datové struktury jako propojený seznam, strom atd. a jejich algoritmy. Je tomu tak proto, že abychom ukázali na různé buňky, musíme použít koncept ukazatelů.

Citováno v C++ FAQ Lite : Použijte odkazy, když můžete, a ukazatele, když musíte. Odkazy jsou obvykle upřednostňovány před ukazateli, kdykoli nepotřebujete znovu usadit. To obvykle znamená, že odkazy jsou nejužitečnější ve veřejném rozhraní třídy. Reference se obvykle objevují na povrchu objektu a ukazatele uvnitř.

Výjimkou z výše uvedeného je situace, kdy parametr nebo návratová hodnota funkce potřebuje sentinelový odkaz – odkaz, který neodkazuje na objekt. Toho se obvykle nejlépe dosáhne vrácením/převzetím ukazatele a přiřazením hodnoty nullptr této zvláštní důležitosti (odkazy musí být vždy aliasy objektů, nikoli dereferencovaný nulový ukazatel).

Související článek:
Kdy předáváme argumenty jako reference nebo ukazatele?