c++中指針和引用、指針調用和引用調用、二級指針和指針引用

指針和引用：

指針是一個變量，其值爲另一個變量的地址。引用則可以看做是一個變量的別名。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int a = 1;
    int *p = &a;
    cout << "a: " << a << endl;
    cout << "&a: " << &a << endl;
    cout << "p: " << p << endl;
    cout << "*P: " << *p << endl;
    return 0;
}


運行輸出結果：
a: 1
&a: 0x7fff8e9e86a4
p: 0x7fff8e9e86a4
*P: 1

指針調用和引用調用：

首先來看一段示例代碼：

#include <iostream>
using namespace std;
void change_value(int a);
int main() {
    int a = 1;
    cout << "a: " << a << endl;
    change_value(a);
    cout << "a: " << a << endl;
    return 0;
}
void change_value(int a) {
    a = 0;
}

運行輸出結果爲：
a: 1
a: 1

可以看到我們想要實現的功能是改變變量的值，但是實際上並沒有達到我們想要的效果。這種情況屬於函數參數中的傳值調用，該方法把參數的實際值複製給函數的形式參數，修改函數內的形式參數對實際參數沒有影響。另外兩種便是指針調用和引用調用：指針調用把參數的地址複製給形式參數，在函數內，該地址用於訪問調用中要用到的實際參數。這意味着，修改形式參數會影響實際參數；引用調用把參數的引用複製給形式參數。在函數內，該引用用於訪問調用中要用到的實際參數。這意味着，修改形式參數會影響實際參數。那麼既然這兩種方式都能改變實際參數的值，我們該選用哪一種呢？一般情況下，應該使用引用而不是指針，引用可以讓程序更簡潔並易於理解。此外，引用比指針安全：不可能存在無效的引用，也不需要顯式的解除引用。對象的引用甚至可以像指針那樣支持多態性。只有在需要改變所指地址的時候，才需要指針。例如：當動態分配內存的時候，應該將結果存儲在指針而不是引用中。示例代碼如下：

#include <iostream>
using namespace std;
void change_value_1(int *a);
void change_value_2(int &a);
int main() {
    int i = 1;
    int *a = &i;
    int &b = i;
    cout << "i: " << i << endl;
    change_value_1(a);
    cout << "i: " << i << endl;
    change_value_2(b);
    cout << "i: " << i << endl;
    return 0;
}
void change_value_1(int *a) {
    *a = 0;
}
void change_value_2(int &a) {
    a = 2;
}

運行輸出結果爲：
i: 1
i: 0
i: 2

二級指針和指針引用：

上面我們已經說到指針和引用可以改變實際參數的值，那麼假如我們現在想改變指針變量的值即改變指針的指向怎麼辦呢？用到的則是二級指針和指針引用。下面看一段代碼，實現的功能是交換兩個指針變量的指向：

#include <iostream>
using namespace std;
void swap_1(int **a, int **b);
void swap_2(int *&a, int *&b);
int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int *c = &a;
    int *d = &b;
    int **e = &c;
    int **f = &d;
    int *&g = c;
    int *&h = d;
    cout << "*c: " << *c << endl;
    cout << "*d: " << *d << endl;
    swap_1(e, f);
    cout << "*c: " << *c << endl;
    cout << "*d: " << *d << endl;   
    swap_2(g, h);
    cout << "*c: " << *c << endl;
    cout << "*d: " << *d << endl; 
    return 0;
}
void swap_1(int **a, int **b) {
    int *temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
void swap_2(int *&a, int *&b) {
    int *temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

運行輸出結果：
*c: 1
*d: 2
*c: 2
*d: 1
*c: 1
*d: 2