为什么不能同时使用引用和指针？

Question

我曾从事 C 开发工作，最近一直在学习 C++。我一直在研究 '&' 符号的含义，并且对于为什么它不能与指针一起使用感到非常困惑。

目前为止，我认为，任何由参数中的 '&' 声明的变量都是通过 *variable = ... 隐式地改变值的，本质上总是对变量进行解引用和更改变量。类似于传递指针并且值的更改总是通过解引用值来完成。

这让我想到，为什么下面的 C++ 代码是不可接受的？

为什么我不能通过 '&' 将指针传递给一个接受参数的函数？在函数中使用的值将相当于对所有 r 的赋值都执行 '*r = ...'

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

void square(int& r) {
    r = r * r;
}

void x() {
    int org = 5;

    int* orgp = &org;

    square(orgp);

    std::cout << org;
}

int main(void) 
{ 
    x();
    return 0;
}

- J.Doe

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高度相关：将指针传递给接受引用的函数？ 有些相关：通过引用传递时取消引用指针 - Baum mit Augen

正如您所指出的，解引用指针会给您一个引用。*r = ...。但是指针到引用之间没有自动转换，它们基本上是两种不同的类型。因此，如果您将指针传递给需要引用的函数，则会出现错误，因为编译器无法将指针转换为引用以使其成为参数。 - Martin York

Answer 1

因为指针是指针，引用是引用。但是你可以使用一元运算符（解引用）*通过指针获得一个引用：

void x() {
    int org = 5;

    int* orgp = &org;

    square(*orgp);   // ok

    std::cout << org;
}

同样地，使用一元运算符 &，可以从引用中获取指针（注意：不能获取引用的地址，而是要获取引用值的地址）。

- 6502

Answer 2

一个指向int的指针和一个int的引用是不同的类型。指针是内存中的地址，引用是别名；它是int变量的另一个名称。除了语言抽象之外，引用到int背后的数据是int。指针和int是（通常）不同大小的对象，它们始终具有不同的语义。它们不能互换。

您可以通过引用传递指针变量所指向的值（即*orgp）：最初的回答

void x() {
    int org = 5;

    int* orgp = &org;

    square(*orgp);

    std::cout << org;
}

- axiac

Answer 3

从评论中看：

引用只是另一个变量的名称。[axiac]

至少，这是看待这个问题的一种好方法。

从技术上讲，实际上确实有一些情况，其中引用根本没有被实现：

Original Answer翻译成"最初的回答"

int a = 7;
int& b = a;

很可能编译器会直接在b被使用的地方使用a，而不是创建一个真正的引用。

对于函数参数（除非该函数是内联的），或者在幕后捕获返回值时，引用很可能会保持其所引用变量的地址，就像指针一样。一旦被编译，我怀疑你几乎无法区分这两个重载

"Original Answer" 翻译成 "最初的回答"

int f(int& n) { return  n; }
int f(int* p) { return *p; }

除了被扭曲的名称之外，从另一个中获得一个变量。

从技术上讲...从用户的角度来看，即使引用的变量位于函数之外，使用引用是否明确实现，仍然更容易只留在引用的注释中。你只需要选择最简单的方法。

关于正确的用法——好吧，已经有了答案，所以这篇文章只是贡献了一些背景知识...

最初的回答: 技术上说，即使变量在函数外部引用时，只需保留注释中的引用，而不管引用是否明确实现，从用户的角度来看，这仍然是最简单的方法。此外，本文只是为其他答案提供一些背景知识。

- Aconcagua