指针可为空且支持算术运算,引用必须绑定有效对象且不可重绑;指针未初始化导致运行时崩溃,引用未初始化则编译报错;函数参数优先用const引用避免拷贝,但不可返回局部变量的引用;sizeof(int&)返回目标类型大小,引用本身不占存储。

指针可以为空,引用必须绑定有效对象
这是最常被忽略的底层差异。声明 int* p 后,p 可以是 nullptr;但 int& r 声明时就必须初始化,且之后不能再改绑其他对象。
常见错误现象:把未初始化的引用当参数传入函数,编译直接报错 error: declaration of reference variable 'r' requires an initializer;而指针漏初始化只会导致运行时崩溃(如果后续解引用)。
使用场景:
- 需要表示“可能不存在”的语义时(如查找失败),用指针更自然
- 函数参数想避免拷贝又确保一定有值,优先用 const 引用:
void f(const std::string& s) - 返回局部对象?不能返回局部变量的引用(悬垂引用),但可以返回局部变量的指针(同样危险,本质一样)
指针支持算术运算,引用不支持
int arr[3] = {1,2,3}; int* p = arr; 之后,p + 1 是合法的,指向 arr[1];但 int& r = arr[0]; r + 1 只是对值做加法,不是地址偏移。
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性能影响:指针算术是底层内存操作,零开销;引用没有“地址移动”概念,所有操作都作用于所绑定的对象本身。
容易踩的坑:
- 误以为
&r + 1等价于p + 1—— 实际上&r是取地址,结果是指针,再加 1 才是偏移 - 在模板中混用:比如
std::vector支持::iterator ++it,但std::vector根本不能存在(引用不能作为容器元素)
sizeof 和 typeid 行为不同
sizeof(int*) 返回指针大小(通常 8 字节);sizeof(int&) 返回所引用类型的大小(即 4 字节)。这不是“引用占空间”,而是编译器优化后的表现——引用本身不分配存储,sizeof 被定义为等价于其目标类型。
typeid 对两者也不同:
int x = 42; int& r = x; int* p = &x; std::cout << typeid(r).name() << "\n"; // 输出 'i'(int) std::cout << typeid(p).name() << "\n"; // 输出 'Pi'(pointer to int)
面试高频陷阱:问“引用是否占用内存”,正确回答是“语言标准不保证也不禁止,但实践中编译器通常不为其分配独立空间;它更像一个别名或编译期约束”。
函数参数传递时,引用能隐式转换,指针不能自动取地址
考虑函数 void f(const std::string& s),调用 f("hello") 合法:字面量构造临时 std::string,绑定到 const 引用;但 void g(std::string* s) 不能接受 g("hello"),因为字符串字面量类型是 const char[6],不会自动转成 std::string*。
关键区别在于:引用绑定允许一次用户定义的类型转换(如构造函数),而指针赋值要求类型严格匹配(或可隐式转为指针)。
实操建议:
- 输入参数优先用
const T&(避免拷贝,接受字面量/临时对象) - 输出参数用
T&(明确意图,调用方必须传变量) - 需要重设目标(如智能指针内部、容器迭代器)或动态为空时,必须用指针
复杂点在于:引用的“不可重绑定”特性让它在 RAII 和资源管理中更安全,但这也意味着它无法像指针那样用于实现链表节点或树结构——那些地方必须用指针。










