Java的引用到底是什麼？和C/C++的指標有什麼區別？
點進這篇文章的朋友們，如果對「指標」沒有概念，那麼請面壁思過。
你不是一個正統的程式設計師，你是野路子，是faker，在技術這條路上註定走不遠。
閒話少述，正文開始。
1、從操作符說起
要看「引用」和「指標」的區別，首先要看操作符。
- 在c/c++中，指標相關的操作符有3個：**& -> ***
- 在Java中，引用相關的操作符有1個：.
What，引用就一個操作符？？？那我們就來看下，操作符各有什麼作用
注：指標使用結構體來舉例，便於和引用的物件來比較
1.1、C/C++中指標操作符 & -> * 的作用
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定義一個結構體和變數
typedef stuct { int sex; int age; } student_t; student_t stu1 = {1, 20}; -
操作符**&，將資料的地址讀取到一個指標**：
int* p_addr = &stu1; // 建立一個指標p_addr，p_addr儲存了stu1的地址 -
操作符**->，讀/寫一個指標所指向結構體地址的成員資料**
int age = p_addr->age; p_addr->age = 44; -
操作符*****，讀/寫一個指標中地址的資料：
student_t stu2 = *p_addr; // 將p_addr地址的資料讀取到stu2 *p_addr = {2, 8}; // 將資料寫入p_addr地址
注：c++中也有引用，但不在本文討論範圍內
1.2、Java中引用操作符 . 的使用
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定義一個類和物件
public class Student{ public Integer sex; public Integer age; Student(Integer s, Integer a) { sex = s; age = a; } } Student stu1 = new Student(1, 20); // 建立一個引用stu1，stu1中儲存的不是物件的資料，而是是物件的地址，也即引用 // stu1存放在stack，物件存放在heap -
將資料的地址讀取到一個引用
Student p_addr = stu1; // 建立一個引用p_addr，把stu1中儲存的物件的地址，賦給p_addr -
讀/寫一個引用所指向物件地址的成員資料
Integer age = stu.age; stu.age = 44;注：Java只有引用，沒有指標，而引用弱化了地址和資料的概念，所以程式設計師們更要深刻理解引用的本質，寫出更健壯的程式碼。
如此看來，C/C++指標的操作符 * 能幹的活，Java的引用幹不了，也就是指標能直接對地址的資料進行讀/寫，引用則不能。
那咱就來看看，具體那些活是指標能幹，引用幹不了。。。
2、指標能幹，引用幹不了的活~
2.1、指標可以指向任意一個地址，引用只能指向一個物件
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指標可以給用操作符&給其一個數據的地址，也可以直接給其一個地址，甚至空地址
student_t* p_addr = &stu1; student_t* p_addr = 0x12000; student_t* p_addr = NULL; -
指標可以對地址進行加減操作，從而修改相鄰地址的資料，比如修改一個數組
int data[4] = {1,2,3,4}; int* p_addr = data; *p_addr = 6; p_addr += 1; *p_addr = 7; p_addr += 1; *p_addr = 8; p_addr += 1; *p_addr = 9; // 此時陣列內資料為：{6,7,8,9} -
引用只能指向一個物件，不能直接給其一個地址，也不能空引用
Student stu = new Student(); Student stu = 0x12000; // 對不起，編譯不通過。。。
2.1.1、有什麼用？
在底層驅動開發時，暫存器的地址是固定的，
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想要修改暫存器的資料，需建立一個指標，把暫存器地址賦給指標，然後去修改暫存器。
// 點亮一個LED int* p_led_addr = 0x1233; // LED暫存器地址是0x1233，將其賦給指標p_led_addr *p_led_addr = 1; // LED亮 *p_led_addr = 0; // LED滅 int state = *p_led_addr; // 讀取LED的亮滅狀態 -
修改連續地址的多個暫存器
// 點亮多個LED int* p_led_addr = 0x1233; // LED暫存器地址是0x1233，將其賦給指標p_led_addr *p_led_addr = 1; // LED亮 *(p_led_addr+1) = 1; // LED2亮 *(p_led_addr+2) = 1; // LED3亮
顯而易見，引用能不能幹？？？幹不了！
2.2、指標可以隨意修改所指向地址的資料
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指標大法
student_t* p_addr = &stu1; // 建立Student型別的指標，指向一個stu1 *p_addr = 24242; // 將24242寫入stu1的地址 -
引用只能修改所指向物件的固定成員，或者通過所指向物件提供的固定方法來修改資料
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有什麼用？
- 好像沒啥用。。。
3、指標的缺陷
3.1、野指標
- 定義
- 指標在建立時，未初始化，此時指向的地址是隨機的！此時指標讀寫，破壞程式執行！
- 指標所指向地址的資料已經被釋放，此時指標讀寫，則破壞程式執行！
- 原因
- 指標可以指向任意一個地址；而引用必須指向一個確定的物件
- 指標不能自動解除指向；而引用在指向的物件銷燬時，會自動解引用
- 後果
- 程式奔潰、不能按預期執行、程式碼漏洞
3.2、C語言強制型別轉換造成的記憶體誤修改
- 定義
- 將型別A的變數s，強制轉換成型別B，然後將其s的地址賦給指向型別B的指標p，對指標p讀寫
- 此時型別B的資料結構可能並不相容型別A，導致對變數s的誤修改
- 原因
- C語言強制型別轉換的不嚴格檢查，過於粗魯
- 這是C++為什麼要引入四個轉換符的原因
- 後果
- 程式奔潰、不能按預期執行、程式碼漏洞
4、總結
4.1、引用能做到的，指標都能無損的做到——反之則不行
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指標的操作符 * 能幹的活，引用幹不了，也就是指標能直接對地址的資料進行讀寫，引用則不能
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指標可以指向任意一個地址（甚至空地址），引用只能指向一個物件（不可空引用）
- 指標可以對地址進行加減操作，從而修改相鄰地址的資料，比如修改一個數組
- 指標不能自動解除指向；而引用在指向的物件銷燬時，會自動解引用
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指標可以隨意修改所指向地址的資料
- 引用只能修改所指向物件的固定成員，或者通過所指向物件提供的固定方法來修改資料
4.2、指標的靈活帶來缺陷，引用的不靈活帶來安全
引用避免了對地址的直接讀寫，增強了記憶體操作的規範，從而增強了語言記憶體安全性，降低了對開發者的要求。
指標和引用，各有各的用途，我們理解本質後，在不同的場景選擇合適的工具即可！
4.3、題外話：C++引用和Java引用的區別
C++中一個引用指向的地址不會改變，改變的是指向地址的內容，然而Java中引用指向的地址在變！！
如果非要對比著看，那麼Java中的“引用”倒是和C/C++的指標更像一些，和C++的“引用”很不一樣。
java去除指標概念，就用引用羅…
你看 java:
A a = new A(1);
A b = new A(2);
b = a;
沒有問題，a 和 b引用同一個物件A(2)，原來的A(1)成為沒有被引用的物件。 垃圾回收機制會在之後的某個時刻把A(1)幹掉。
而C++則不然。C++的引用就語義上說是“別名”【本質是個const指標，又叫指標常量】，而並不是指標的另一種用法：
A a = A(1);
A b = A(2);
A& c = b; //c 是 b的別名
c = a; //並不是 c 引用 a，而是拷貝操作 c.operator= ( a )
就語言機制來說，java的引用是用來管理和命名物件；
而，C++的引用機制是很純粹的，就是別名而已，一旦定義就無法修改，即無法再指向其他變數。
每種語言的特性都是整體的有機部分。
我們知道， java的引用機制是一個很複雜的機制。他必須區分“基本物件”和“複合物件”，你可以想象一下，如果其中沒有基本物件，那麼我們如何完成物件的複製？ 唯一的解決方案是提供兩個等於號，或者一律用建構函式… 但是綜合來看，他和垃圾回收形成了相當完美的組合方案。
而C++ 的引用機制為運算子過載提供了大幅度的支援。C++ 的引用是用類“模擬”基本物件的根本要求。 如果C++使用java那種引用，那麼原本漂亮的 operator[]、 proxy class 等就很難實現了。 更進一步， C++ 的運算子過載對 C++ 的模版機制提供了強力的支援