面试题：C++ 中引用和指针自增运算的基础差异分析

Question

在C++中，定义一个整型变量 `int num = 5;`，然后分别定义指向该变量的指针 `int* ptr = #` 和该变量的引用 `int& ref = num;`。对指针和引用分别进行自增运算，即 `ptr++;` 和 `ref++;`。请分析这两种自增运算的结果有何不同，并解释原因。

Answer 1

1. 指针自增运算（ptr++）：
   • 结果：ptr 指向的地址增加了 sizeof(int) 字节。假设 int 类型在当前系统下占4字节，如果 num 的初始地址为 0x1000，那么执行 ptr++ 后，ptr 指向的地址变为 0x1004。它并没有改变 num 变量的值，num 仍然为 5。
   • 原因：指针是一个变量，它存储的是另一个变量的地址。指针的自增运算，是按照指针所指向的数据类型的大小，增加指针所存储的地址值。对于 int* 类型的指针，自增运算会使指针指向下一个 int 类型数据的存储位置。
2. 引用自增运算（ref++）：
   • 结果：num 的值增加了1，变为 6。因为引用 ref 是 num 的别名，对 ref 的操作等同于对 num 的操作。
   • 原因：引用本质上是给已存在变量起的一个别名，它和被引用的变量共享同一块内存空间。所以当对引用进行自增运算时，实际上是对引用所绑定的变量进行自增运算。