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c++中“”符号代表引用还是取内存地址？

news 来源：原创 2025/8/15 6:45:46

c++中，“&”符号有时代表引用，有时代表取地址符。

一、引用和取址

引用是一个已存在变量的别名，修改别名的值，原始变量的值也会改变；而取地址符则是得到一个指针，该指针指向变量的内存地址。

1）引用

int a = 10;
int &ref = a;  // ref 是 a 的引用

此时 ref 和 a 指向的是同一个内存地址，修改 ref 就等于修改 a。

引用也可以作为参数传递：

void func(int &x) {x = 20;  // 修改的是外部传入的变量
}int main() {int a = 10;func(a);  // 这里传进去的是 a 的引用std::cout << a << std::endl;  // 输出 20
}

在函数中修改，函数外部的原始变量的值也相应改变。

2）取地址符

int a = 10;
int *p = &a;  // p 是指向 a 的指针

我之所以会探究这个问题，是因为我原先一直认为，&就是取址符号，而不知道有所谓引用，怀疑一个变量，如果经过多次取址，会出现问题，比如：

void funcA(int &x) {x *= 2;  // 修改的是外部传入的变量
}
void funcB(int &x){x = funcA(x);x += 10;
}int main() {int a = 10;funcB(a);  // 这里传进去的是 a 的引用std::cout << a << std::endl;  // 输出 30
}

以上代码，我就担心，在funcB中，传入了x的内存地址，然后在funcB中调用了funcA，又取一次地址，那么funcA中处理的x，其实是地址的地址？其实这都是误解。在函数中，它们都是引用，不会出现拿到的是“地址的地址”这种局面。

二、引用和取址的使用区别

在这里插入图片描述
在变量定义/函数参数中 → 是引用
在表达式中对变量使用 → 是取地址

三、为什么要有引用

1、便利和简洁

使用指针可以达到修改原始变量值的目的，但引用带来了额外的便利性和安全性。对比一下：
1）引用

void increment(int &x) {x++;
}int a = 5;
increment(a); // 直接传递 a 的引用，无需 &a

2）指针

void increment(int *x) {(*x)++;
}int a = 5;
increment(&a); // 需要传递 a 的地址

2、安全性

引用必须初始化：在声明引用时，你必须同时初始化它指向哪个变量，这意味着引用总是有效的（除非引用的是一个临时对象）。一旦一个引用被初始化为指向某个变量，它就不能再指向另一个不同的变量。

指针可以不初始化：指针可以在声明时不初始化，这可能导致悬挂指针或未定义行为的问题。

int x = 10;
int y = 20;int &ref = x; // ref 是 x 的引用
ref = y;      // 将 y 的值赋给 x，而不是重新绑定 ref 到 y// 下面的代码会导致编译错误：
// int &ref = y; // ❌ 错误！不能再次初始化一个已经存在的引用

3、避免空指针问题

引用不能为 NULL：引用总是关联到一个有效的对象，因此不会出现空引用的情况，减少了潜在的错误源。
指针可以是 NULL：如果忘记检查指针是否为 NULL 就使用它，可能会导致程序崩溃或其他不可预测的行为。

4、简化函数重载

在某些情况下，引用可以帮助更清晰地区分函数重载版本。例如，对于接受左值和右值的不同版本的函数，引用可以用来区分这两种情况。

void foo(const std::string &s); // 接受左值
void foo(std::string &&s);      // 接受右值

所谓的左值，就是有明确内存地址的变量的值；而右值则是没有明确内存地址的值，比如运算结果，孤零零的字符串，数值等。右值可以用&&符号来代表（在这里不是与符号）。

int x = 10;
int &ref1 = x;
int &&ref2 = 20; // 合法：20 是一个右值，ref 是它的右值引用
int &&ref3 = x;//错！！！x 是左值，不能绑定到右值引用

另一个例子

#include <iostream>
#include <string>// 接受左值：const 左值引用
void foo(const std::string &s) {std::cout << "[左值版本] 接收到一个左值: " << s << std::endl;
}// 接受右值：右值引用
void foo(std::string &&s) {std::cout << "[右值版本] 接收到一个右值: " << s << std::endl;// 可以在这里安全地移动 s 的资源std::string movedStr = std::move(s);std::cout << "[右值版本] 资源转移后: " << movedStr << std::endl;
}int main() {std::string str = "Hello";// 调用左值版本foo(str); // 调用右值版本（临时对象）foo("World");// 调用右值版本（显式 move）foo(std::move(str));// 此时 str 已经被 move，内容不确定，但仍是有效状态if (str.empty())std::cout << "str is now empty after move" << std::endl;return 0;
}

5、其他

使用引用而不是按值传递可以避免不必要的对象拷贝。对于大型对象如 std::string，这可以显著提高性能，因为不需要复制整个字符串的内容。

void foo(const std::string &s) {// s[0] = 'A'; // ❌ 错误：不能修改 const 对象std::cout << s << std::endl; // ✅ 合法：只读访问
}
std::string str = "Hello";
foo(str); // 传递的是 str 的引用，而不是它的副本