2017033001c++引用與指標的區別（著重理解）
★相同點：
1. 都是地址的概念；
指標指向一塊記憶體，它的內容是所指記憶體的地址；引用是某塊記憶體的別名。
★區別：
1. 指標是一個實體，而引用僅是個別名；
2. 引用使用時無需解引用（*），指標需要解引用；
3. 引用只能在定義時被初始化一次，之後不可變；指標可變；
引用“從一而終” ^_^
4. 引用沒有 const，指標有 const，const 的指標不可變；
5. 引用不能為空，指標可以為空；
6. “sizeof 引用”得到的是所指向的變數（物件）的大小，而“sizeof 指標”得到的是指標本身（所指向的變數或物件的地址）的大小；
typeid
7. 指標和引用的自增（++）運算意義不一樣；
★聯絡
1. 引用在語言內部用指標實現（如何實現？）。
2. 對一般應用而言，把引用理解為指標，不會犯嚴重語義錯誤。引用是操作受限了的指標（僅容許取內容操作）。
引用是C++中的概念，初學者容易把引用和指標混淆一起。一下程式中，n 是m 的一個引用（reference），m是被引用物（referent）。
int m；
int &n = m
n 相當於m 的別名（綽號），對n 的任何操作就是對m 的操作。例如有人名叫王小毛，他的綽號是“三毛”。說“三毛”怎麼怎麼的，其實就是對王小毛說三道四。所以n 既不是m 的拷貝，也不是指向m 的指標，其實n就是m 它自己。
引用的一些規則如下：
（1）引用被建立的同時必須被初始化（指標則可以在任何時候被初始化）。
（2）不能有NULL 引用，引用必須與合法的儲存單元關聯（指標則可以是NULL）。
（3）一旦引用被初始化，就不能改變引用的關係（指標則可以隨時改變所指的物件）。
以下示例程式中，k 被初始化為i 的引用。語句k = j 並不能將k 修改成為j 的引用，只是把k
int i = 5；
int j = 6；
int &k = i；
k = j； // k 和i 的值都變成了6；
上面的程式看起來象在玩文字遊戲，沒有體現出引用的價值。引用的主要功能是傳遞函式的引數和返回值。C++語言中，函式的引數和返回值的傳遞方式有三種：值傳遞、指標傳遞和引用傳遞。
以下是“值傳遞”的示例程式。由於Func1 函式體內的x是外部變數n 的一份拷貝，改變x 的值不會影響n，所以n 的值仍然是0.
|
void Func1(int x) |
以下是“指標傳遞”的示例程式。由於Func2 函式體內的x 是指向外部變數n 的指標，改變該指標的內容將導致n 的值改變，所以n 的值成為10.
|
void Func2(int *x) |
以下是“引用傳遞”的示例程式。由於Func3 函式體內的x 是外部變數n 的引用，x和n 是同一個東西，改變x 等於改變n，所以n 的值成為10.
|
void Func3(int &x) |
對比上述三個示例程式，會發現“引用傳遞”的性質象“指標傳遞”，而書寫方式象“值傳遞”。實際上“引用”可以做的任何事情“指標”也都能夠做，為什麼還要“引用”
這東西？
答案是“用適當的工具做恰如其分的工作”。
指標能夠毫無約束地操作記憶體中的如何東西，儘管指標功能強大，但是非常危險。
就象一把刀，它可以用來砍樹、裁紙、修指甲、理髮等等，誰敢這樣用？
如果的確只需要借用一下某個物件的“別名”，那麼就用“引用”，而不要用“指標”，以免發生意外。比如說，某人需要一份證明，本來在檔案上蓋上公章的印子就行了，如果把取公章的鑰匙交給他，那麼他就獲得了不該有的權利。
——————————
摘自「高質量c＋＋程式設計」
指標與引用，在MoreEffective C++ 的條款一有詳細講述，我給你轉過來
條款一：指標與引用的區別
指標與引用看上去完全不同（指標用操作符‘*’和‘->’，引用使用操作符‘。’），但是它們似乎有相同的功能。指標與引用都是讓你間接引用其他物件。你如何決定在什麼時候使用指標，在什麼時候使用引用呢？
首先，要認識到在任何情況下都不能用指向空值的引用。一個引用必須總是指向某些物件。因此如果你使用一個變數並讓它指向一個物件，但是該變數在某些時候也可能不指向任何物件，這時你應該把變數宣告為指標，因為這樣你可以賦空值給該變數。相反，如果變數肯定指向一個物件，例如你的設計不允許變數為空，這時你就可以把變數宣告為引用。
“但是，請等一下”，你懷疑地問，“這樣的程式碼會產生什麼樣的後果？”
char *pc = 0；// 設定指標為空值
char& rc = *pc；// 讓引用指向空值
這是非常有害的，毫無疑問。結果將是不確定的（編譯器能產生一些輸出，導致任何事情都有可能發生），應該躲開寫出這樣程式碼的人除非他們同意改正錯誤。如果你擔心這樣的程式碼會出現在你的軟體裡，那麼你最好完全避免使用引用，要不然就去讓更優秀的程式設計師去做。我們以後將忽略一個引用指向空值的可能性。
因為引用肯定會指向一個物件，在C裡，引用應被初始化。
string& rs；// 錯誤，引用必須被初始化
string s（"xyzzy"）；
string& rs = s；// 正確，rs指向s
指標沒有這樣的限制。
string *ps；// 未初始化的指標
// 合法但危險
不存在指向空值的引用這個事實意味著使用引用的程式碼效率比使用指標的要高。因為在使用引用之前不需要測試它的合法性。
|
void printDouble(const double& rd) { // 檢查是否為NULL |
指標與引用的另一個重要的不同是指標可以被重新賦值以指向另一個不同的物件。但是引用則總是指向在初始化時被指定的物件，以後不能改變。
|
string s1("Nancy"); |
總的來說，在以下情況下你應該使用指標，一是你考慮到存在不指向任何物件的可能（在這種情況下，你能夠設定指標為空），二是你需要能夠在不同的時刻指向不同的物件（在這種情況下，你能改變指標的指向）。如果總是指向一個物件並且一旦指向一個物件後就不會改變指向，那麼你應該使用引用。
還有一種情況，就是當你過載某個操作符時，你應該使用引用。最普通的例子是操作符[].這個操作符典型的用法是返回一個目標物件，其能被賦值。
|
vector<int> v(10); // 建立整形向量（vector），大小為10; |
但是這樣會使得v看上去象是一個向量指標。因此你會選擇讓操作符返回一個引用。（這有一個有趣的例外，參見條款30）
當你知道你必須指向一個物件並且不想改變其指向時，或者在過載操作符併為防止不必要的語義誤解時，你不應該使用指標。而在除此之外的其他情況下，則應使用指標假設你有
|
void func(int* p, int&r); |
指標本身的值（地址值）是以passby value進行的，你能改變地址值，但這並不會改變指標所指向的變數的值，
p = someotherpointer；//a is still 1
但能用指標來改變指標所指向的變數的值，
*p = 123131； // a now is 123131
但引用本身是以pass byreference進行的，改變其值即改變引用所對應的變數的值
r = 1231；// b now is 1231
儘可能使用引用，不得已時使用指標。
當你不需要“重新指向”時，引用一般優先於指標被選用。這通常意味著引用用於類的公有介面時更有用。引用出現的典型場合是物件的表面，而指標用於物件內部。
上述的例外情況是函式的引數或返回值需要一個“臨界”的引用時。這時通常最好返回/獲取一個指標，並使用 NULL 指標來完成這個特殊的使命。（引用應該總是物件的別名，而不是被解除引用的NULL 指標）。
注意：由於在呼叫者的程式碼處，無法提供清晰的的引用語義，所以傳統的 C 程式設計師有時並不喜歡引用。然而，當有了一些 C++ 經驗後，你會很快認識到這是資訊隱藏的一種形式，它是有益的而不是有害的。就如同，程式設計師應該針對要解決的問題寫程式碼，而不是機器本身。
指標和引用在C++中很常用，但是對於它們之間的區別很多初學者都不是太熟悉，下面來談談他們2者之間的區別和用法。
1.指標和引用的定義和性質區別：
(1)指標：指標是一個變數，只不過這個變數儲存的是一個地址，指向記憶體的一個儲存單元；而引用跟原來的變數實質上是同一個東西，只不過是原變數的一個別名而已。如：
int a=1;int *p=&a;
int a=1;int &b=a;
上面定義了一個整形變數和一個指標變數p，該指標變數指向a的儲存單元，即p的值是a儲存單元的地址。
而下面2句定義了一個整形變數a和這個整形a的引用b，事實上a和b是同一個東西，在記憶體佔有同一個儲存單元。
(2)可以有const指標，但是沒有const引用；
(3)指標可以有多級，但是引用只能是一級（int **p；合法 而 int &&a是不合法的）
(4)指標的值可以為空，但是引用的值不能為NULL，並且引用在定義的時候必須初始化；
(5)指標的值在初始化後可以改變，即指向其它的儲存單元，而引用在進行初始化後就不會再改變了。
(6)"sizeof引用"得到的是所指向的變數(物件)的大小，而"sizeof指標"得到的是指標本身的大小；
(7)指標和引用的自增(++)運算意義不一樣；
2.指標和引用作為函式引數進行傳遞時的區別。
(1)指標作為引數進行傳遞：
#include<iostream>
using namespace std;
void swap(int *a,int *b)
{
inttemp=*a;
*a=*b;
*b=temp;
}
int main(void)
{
int a=1,b=2;
swap(&a,&b);
cout<<a<<" "<<b<<endl;
system("pause");
return 0;
}
結果為2 1；
用指標傳遞引數，可以實現對實參進行改變的目的，是因為傳遞過來的是實參的地址，因此使用*a實際上是取儲存實參的記憶體單元裡的資料，即是對實參進行改變，因此可以達到目的。
再看一個程式;
#include<iostream>
using namespace std;
void test(int *p)
{
int a=1;
p=&a;
cout<<p<<" "<<*p<<endl;
}
int main(void)
{
int *p=NULL;
test(p);
if(p==NULL)
cout<<"指標p為NULL"<<endl;
system("pause");
return 0;
}
執行結果為：
0x22ff44 1
指標p為NULL
大家可能會感到奇怪，怎麼回事，不是傳遞的是地址麼，怎麼p回事NULL？事實上，在main函式中聲明瞭一個指標p，並賦值為NULL，當呼叫test函式時，事實上傳遞的也是地址，只不過傳遞的是指地址。也就是說將指標作為引數進行傳遞時，事實上也是值傳遞，只不過傳遞的是地址。當把指標作為引數進行傳遞時，也是將實參的一個拷貝傳遞給形參，即上面程式main函式中的p何test函式中使用的p不是同一個變數，儲存2個變數p的單元也不相同（只是2個p指向同一個儲存單元），那麼在test函式中對p進行修改，並不會影響到main函式中的p的值。
如果要想達到也同時修改的目的的話，就得使用引用了。
2.將引用作為函式的引數進行傳遞。
在講引用作為函式引數進行傳遞時，實質上傳遞的是實參本身，即傳遞進來的不是實參的一個拷貝，因此對形參的修改其實是對實參的修改，所以在用引用進行引數傳遞時，不僅節約時間，而且可以節約空間。
看下面這個程式：
#include<iostream>
using namespace std;
void test(int&a)
{
cout<<&a<<" "<<a<<endl;
}
int main(void)
{
int a=1;
cout<<&a<<" "<<a<<endl;
test(a);
system("pause");
return 0;
}
輸出結果為： 0x22ff44 1
0x22ff44 1
再看下這個程式：
這足以說明用引用進行引數傳遞時，事實上傳遞的是實參本身，而不是拷貝。
所以在上述要達到同時修改指標的目的的話，就得使用引用了。
#include<iostream>
using namespace std;
void test(int*&p)
{
int a=1;
p=&a;
cout<<p<<" "<<*p<<endl;
}
int main(void)
{
int *p=NULL;
test(p);
if(p!=NULL)
cout<<"指標p不為NULL"<<endl;
system("pause");
return 0;
}
輸出結果為：0x22ff44 1
指標p不為NULL