面试题：C++中引用与指针在函数参数传递上的差异

引用和指针作为函数参数传递的特点及本质差异

引用：
- 特点：
  - 引用必须在定义时初始化，之后不能再引用其他对象，它是对象的别名。
  - 使用引用作为函数参数传递时，在函数内部对引用的操作就是对原对象的操作，语法上更简洁直观，无需像指针那样通过解引用操作符（*）来访问对象。
  - 引用不能为空，保证了对对象的有效访问。
- 本质差异：引用在底层实现上可能是通过指针来实现的，但在使用层面，它的语法更像对象本身，而不是一个存储地址的变量。引用一旦初始化，其指向不可改变。
指针：
- 特点：
  - 指针是一个变量，存储的是另一个变量的地址。它可以在运行时改变指向不同的对象，灵活性更高。
  - 使用指针作为函数参数传递时，需要通过解引用操作符（*）来访问指针所指向的对象。
  - 指针可以为空（nullptr），这在某些情况下可以用来表示特殊的状态。
- 本质差异：指针本身是一个变量，有自己的内存空间，存储的是所指向对象的地址。它可以动态地改变指向，这是与引用的重要区别。

代码示例及适用场景

适合使用引用传递参数的场景：当函数需要修改传入对象的值，且该对象必定存在且不需要动态改变指向时，适合使用引用。例如，实现一个交换两个整数的函数：

#include <iostream>

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    int num1 = 5;
    int num2 = 10;
    swap(num1, num2);
    std::cout << "num1: " << num1 << ", num2: " << num2 << std::endl;
    return 0;
}

在这个场景中，swap函数通过引用直接操作传入的变量，语法简洁明了，且确保了操作的是有效的对象。

适合使用指针传递参数的场景：当函数需要处理对象是否存在的情况，或者需要动态改变指针的指向时，适合使用指针。例如，实现一个释放动态分配内存的函数，且指针可能为空：

#include <iostream>
#include <cstdlib>

void freeMemory(int*& ptr) {
    if (ptr != nullptr) {
        std::free(ptr);
        ptr = nullptr;
    }
}

int main() {
    int* numPtr = static_cast<int*>(std::malloc(sizeof(int)));
    if (numPtr) {
        *numPtr = 42;
        std::cout << "Before free: " << *numPtr << std::endl;
        freeMemory(numPtr);
        if (numPtr == nullptr) {
            std::cout << "Memory freed, ptr is nullptr." << std::endl;
        }
    }
    return 0;
}

在这个场景中，freeMemory函数可以处理指针为空的情况，并且通过指针的引用（int*&）可以在函数内部改变指针的指向，将其设为nullptr。如果使用引用，就无法处理传入对象不存在（空指针）的情况。

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面试题：C++中引用与指针在函数参数传递上的差异

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面试题答案

引用和指针作为函数参数传递的特点及本质差异

代码示例及适用场景