【面试题】C/C++ 中指针和引用的区别

1. 指针是一个独立的对象，它可以指向不同的变量或对象，可以重新赋值给其他变量。而引用是已存在的变量的别名，它必须在定义时初始化，并且不能重新绑定到另一个变量。
2. 指针可以是空指针（nullptr），它不指向任何有效的内存地址。而引用必须始终指向一个已存在的对象，不允许为空或未初始化。
3. 指针可以通过动态内存分配（如new和delete）来分配和释放内存，可以指向堆上或栈上的对象。而引用只是已存在对象的别名，不具备内存分配和释放的能力。
4. 指针可以有多级指针（**p），而引用只有一级；
5. 可以有const指针，但是没有const引用；
6. 指针和引用使用++运算符的意义不一样；
   指针的++运算符：指针是一个变量，存储另一个变量的内存地址。对指针使用++运算符，会使指针向后移动一个数据类型的大小。这是为了方便在数组和缓冲区等连续内存区域中进行遍历和操作。

例如：

int* ptr = someArray;  // 指向数组的首地址
++ptr;  // 指针向后移动4个字节（假设int类型占用4个字节）
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引用的++运算符：引用是某个变量的别名，对引用使用++运算符，实际上是直接对原始变量进行自增操作。

int num = 5;
int& ref = num;  // ref是num的引用
++ref;  // num的值变为6
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7. 如果返回动态内存分配的对象或者内存，必须使用指针，引用可能引起内存泄露
   在C++中，引用类型是没有所有权的，意味着它只是一个别名，不负责内存的分配和释放。因此，返回引用类型可能会导致内存泄漏，因为在函数结束时，返回的引用依然指向之前分配的内存，但不能再访问或释放该内存。
   例如：

int& createDynamicInt() {
    int* dynamicInt = new int(5);
    return *dynamicInt;  // 返回动态内存分配对象的引用
}

int main() {
    int& myInt = createDynamicInt();
    // 动态分配的内存将无法释放，因为不再有指针指向该内存

    delete &myInt;  // 错误：试图释放一个不是通过new分配的指针

    return 0;
}
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其中函数createDynamicInt()返回了一个动态分配的整数地址的引用。在main()函数中，我们将这个返回的引用赋值给myInt变量。然而，当main()函数结束时，myInt变量消失了，但是动态分配的整数对象仍然存在内存中，无法获得内存释放。在尝试释放myInt指向的内存时（使用delete），我们得到了一个错误，因为myInt指向的内存并不是通过new分配的。这是因为返回的是引用，并非指针，所以无法通过delete释放它。为了避免这个问题，应该使用指针来返回动态分配的对象，这样可以在不需要时手动释放内存。修改上述例子的正确实现如下：

int* createDynamicInt() {
    int* dynamicInt = new int(5);
    return dynamicInt;  // 返回动态内存分配对象的指针
}

int main() {
    int* myInt = createDynamicInt();

    delete myInt;  // 释放动态分配的内存

    return 0;
}
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