<article class="mx-1 my-1">
<h3>目錄</h3>
<ul>
<li><a href="#pointer/reference的宣告/定義式">pointer / reference的宣告/定義式</a></li>
<li><a href="#一個int被pointer所指">int *p：一個int被pointer所指</a></li>
<li><a href="#一個pointer被pointer所指">int **pp：一個pointer被pointer所指</a></li>
<li><a href="#一個int被reference所參照">int &r：一個int被reference所參照</a></li>
<li><a href="#一個pointer被reference所參照">int *&pr：一個pointer被reference所參照</a></li>
<li><a href="#%E7%B8%BD%E7%B5%90">總結</a></li>
</ul>
<h3>正文</h3>
<h4 id="pointer/reference的宣告/定義式">pointer / reference的宣告/定義式</h4>
pointer可以分為宣告與定義式；reference不行，其宣告的地方即定義的地方
<pre>int main() {
int i = 3;
int* pi = &i;
pi2 = &i;
int* pi2 = nullptr;
int& ri = i;
// ri = i; // 語法錯誤，reference不得重新定義
// int& ri2; // 語法錯誤，reference必須在宣告時，進行定義
return 0;
}
</pre><!--more-->
函式呼叫的方式也是一樣的：
<pre>void ppp(int *pi, int *pi2 = nullptr) {
// ok，pointer可以重新被定義，當然也可以設定初始值
}
void rrr(int &ri) {
// ok，reference必須被函式呼叫時一併初始化，然而因為不得重新定義，當然不能設定初始值
}
int main() {
int i = 0, j;
ppp(&i);
ppp((int *)&i);
ppp(&i, &j);
rrr(i);
// rrr((int)i); // 語法錯誤，參數為prvalue，ri必須為lvalue[3]
rrr(j); // ok，ri指的初始化是「將某個變數的位址初始化給ri」，該變數有無初始化無妨
return 0;
}
</pre>
*以下的解釋皆以第一個呼叫的函式傳遞的變數來說明，其餘請舉一反三
<h4 id="一個int被pointer所指">一個int被pointer所指</h4>
這邊的*告知程式要新增一個區域的指標變數（在此函式內），來儲存傳遞進來的位址
<pre>void changeValueByPointer(int *p) {
cout << *p << endl; // p所儲存的變數——一個位址，其上面儲存的值，等同於i的值
cout << p << endl; // p所儲存的變數（一個位址），等同於i的位址
cout << &p << endl; // 區域暫時變數本身的位址
*p = 1; // 設定p所儲存的指標——一個位址，其上面儲存的值，等同於i的值，為1
p = nullptr; // 僅僅設定區域暫時變數p所儲存的位址，為nullptr
}
int main() {
int i = 3;
int *pi = &i;
int **ppi = π
cout << &i << endl;
cout << &pi << endl;
cout << &ppi << endl;
cout << endl;
changeValueByPointer(&i);
// changeValueByPointer(pi);
// changeValueByPointer(*ppi);
return 0;
}
</pre>
然而使用reference的方式與原先的指標使用方式跟上面例子一樣，是相同的：
<h4 id="一個pointer被pointer所指">一個pointer被pointer所指</h4>
<pre>void changePointerByPointer(int **pp) {
cout << **pp << endl; // 3，等同於i
cout << *pp << endl; // pp儲存的位址——是個指標，其上面儲存的位址，等同於i的位址
cout << pp << endl; // pp儲存的位址，等同於pi的位址
cout << &pp << endl; // pp自己的位址，pp是個區域暫時變數
**pp = 1; // 設定i為1
*pp = nullptr; // 設定pp儲存的位址——是個指標，其上面儲存的位址的位址，也就是i的位址，為nullptr
pp = nullptr; // 僅僅設定區域暫時變數pp儲存的位址，為nullptr
}
int main() {
int i = 3;
int *pi = &i;
int **ppi = π
cout << &i << endl;
cout << &pi << endl;
cout << &ppi << endl;
cout << endl;
changePointerByPointer(&pi);
// changePointerByPointer(ppi);
return 0;
}
</pre>
<h4 id="一個int被reference所參照">一個int被reference所參照</h4>
這邊的&告知程式r是某個傳遞進來的變數的別名，使用r等同於使用傳遞進來的變數
<pre>void changeValueByReference(int &r) {
cout << r << endl // 不同於指標，對r做事情，等同於對i做事情，請當它是個別名
cout << &r << endl; // 取得r的位址，等同於i的位址
r = 1; // 設定r為1，等同於設定i為1
// 不同於指標，reference只是個別名，不可以被重新指定，且只能在宣告時同時指定
}
int main() {
int i = 3;
int *pi = &i;
int **ppi = π
cout << &i << endl;
cout << &pi << endl;
cout << &ppi << endl;
cout << endl;
changeValueByReference(i);
// changeValueByReference(*pi);
// changeValueByReference(**ppi);
return 0;
}
</pre>
<h4 id="一個pointer被reference所參照">一個pointer被reference所參照</h4>
<pre>void changePointerByReference(int *& pr) {
cout << *pr << endl; // 不同於int **pp，這邊對pr做事情，等同於對pi做事情，
// *pr等同於*pi，等同於i的值
cout << pr << endl; // pi儲存的值，等同於i的位址
cout << &pr << endl; // pr本身的位址，等同於pi本身的位址
*pr = 1; // 設定pr所儲存的位址上面的值，等同於*pi，等同於i，為1
pr = nullptr; // 設定pr所儲存的位址，等同於pi，為nullptr
}
int main() {
int i = 3;
int *pi = &i;
int **ppi = π
cout << &i << endl;
cout << &pi << endl;
cout << &ppi << endl;
cout << endl;
changePointerByReference(pi);
changePointerByReference(*ppi);
return 0;
}
</pre>
<h4 id="總結">總結</h4>
pointer指向pointer，與pointer的reference，基本上對於指向之pointer所指之物可處理的事情是相同的，但對指向的pointer本身，由於reference只能初始化之，不能更改其位址，所以有著很大的區別
只要記住以下幾點，基本上就能了解各別的意義：
pointer：
<ol>
<li>操作pointer，都隔一層*，因為pointer都儲存一個位址，利用*才能對該位址所對應的變數操作</li>
<li>如同上一點，因為區域暫時變數的指標需要儲存一個值，我們在呼叫這種函式（int *p / int **pp）時，需要使用&取址運算子，提領位址傳遞</li>
<li>操作pointer，</li>
<li>可以先宣告一個指標，其後再定義，但建議先設定為nullptr[2]</li>
</ol>
reference：
<ol>
<li>操作reference，都像操作原本的變數一樣，你可以將reference當個別名</li>
<li>reference，必須於initializaer指定，且其後不得更改[2]</li>
</ol>
<h3>參考資料</h3>
<ul>
<li>The C++ Programming Language - Bjarne Stroustrup</li>
<li><a href="https://stackoverflow.com/questions/57483/what-are-the-differences-between-a-pointer-variable-and-a-reference-variable-in?rq=1">pointer與reference的差別</a></li>
<li><a href="http://www.iattempt.net/article/8">徹底了解lvalue與rvalue</a></li>
</ul>
</article>
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