C++学习——C++复合类型

1.引用

引用是为某一个变量起了另一个名字，定义方式为type &rval = val;

引用类型必须与引用的变量类型完全一致，引用后，rval和val将会被视为一个变量，只不过有两种调用方式，改变rval的值，val的值会随之改变，改变val的值，对rval进行调用时值也发生了改变。将一个值绑定后，将无法绑定其他变量。引用并不是对象，这决定了在定义引用时，等号的右边不能为引用，即不能定义引用的引用。

尤为重要的是，引用必须要初始化，否则语句就是非法的。

当引用牵涉到const限定符的时候会变得非常有趣。const type &rval=val，这个表达式的右边现在可以赋值为字面值常量了，同时也可以被赋值以变量，但普通的引用类型是无法引用字面值常量的。同时它的类型不那么受拘束了，如在之前的定义中，

double d = 3.14;

int &ri = d；

这样的代码是不被编译器接受的，因为对一个整型引用来说，double 类型的d变量是不合法的，但是加入了const限定符之后

double d = 3.14;

const int &ri = d;

这样的代码就是合法的，并且ri的值为3。

发生这种情况的原因是，当ri引用时，期望得到的是一个整型常量，然而d是一个双精度浮点数，为了让ri绑定它，编译器在编译过程中引入了这样的过程

const int temp = d;

const int &ri = temp;

这样一来，d先由双精度浮点数转换为整型常量temp，然后让ri来绑定temp，就变得合法了。

2.指针

指针是公认C语言最精髓的部分，也被C++语言继承而来，与它的精髓所匹配的就是它的难度。指针与引用类似，同样是指向一个变量，但不同的是，指针指向变量后可以随意变更所指对象，也可以通过指针访问对象，但通过对象并不能对指针产生改变，同时指针自身也是一个对象，这就决定了定义指针时，等号右边是可以为指针的，即我们可以定义指针的指针。指针在定义时并不一定要赋初值，如果是在函数体内定义，不赋初值会产生一个不确定的量，为防止指针指向奇怪的地方因而导致程序崩溃，在定义指针时赋值或者让其指向空是很必要的手段。

指针定义形式如下： type *ptr = &val;

关于*和&符号在程序中的作用有必要予以说明：

*是解引用符，如p是指向对象a的一个指针，此时想要通过指针p访问a，则需要使用*p解除p的引用，即指向a。&是一个取地址符，对变量a，取a的地址用&来表示。同时它们又可以用来定义引用或指针，因此以下代码可以帮助理解：

int i = 42;

int &r = i;             //&紧随类型名出现，因此是声明的一部分，r是一个引用

int *p;                 //*紧随类型名出现，因此是声明的一部分，p是一个指针

p = &i;                 //&出现在表达式中，是一个取地址符

*p = i;                 //*出现在表达式中，是一个解引用符

int &r2 = *p;       //&是声明的一部分，*是一个解引用符

一个指针的值应为以下四种状态之一：

1.指向一个对象

2.指向紧邻对象所占空间的下一个位置

3.空指针，即不指向任何对象

4.无效指针，即除以上三种情况的指针

空指针是指针比较重要的一个状态，空指针即指针当前不指向任何对象，在定义指针时，如果不清楚指针应当指向何处，可以将其指向空。将一个指针指向空有三种方法：

*ptr = nullptr;

*ptr = 0;//需要cstdlib库的支持

*ptr = NULL

这三种方法均可以将指针指向空，但同时又有所不同。*ptr = nullptr;是C++11新标准中引入的一种方法，nullptr是一个较为特殊的字面值，它可以被转换成任意其他指针类型；*ptr = 0;即将指针初始化为字面值0来得到空指针。NULL则是过去经常用的一种预处理变量（预处理变量不属于std命名空间，归预处理器官，因此在调用null时不需要加std::）现在的程序最好用nullptr来得到空指针。

C++primer中建议所有指针都必须进行初始化，否则容易引起程序崩溃。

由于指针赋值是一个及其让人脑热的操作，因此谨记一点：被赋值的即是等号左边的部分。

指针同样可以用作布尔表达式。

if(p)…即表示如果指针p指向空则返回false，不为空则返回true.

void*指针

void 指针可以存放任意类型的指针，它可以：和别的指针进行比较；作为函数输入或输出；赋值给另外一个void*指针。并不能对void*指针指向的对象进行操作，因为我们并不清楚它到底是什么类型的。