Was sind die Unterschiede zwischen einem Zeiger und einer Referenz in C?

1. Definition und Verfügbarkeit
2. Zeiger in C
3. Referenzen (in C++)
4. Unterschiede im Umgang und Eigenschaften
5. Zusammenfassung

Definition und Verfügbarkeit

In der Programmiersprache C existieren Zeiger (englisch: pointers) als grundlegendes Sprachmerkmal, während Referenzen nicht direkt im C-Standard definiert sind. Referenzen sind vielmehr ein Konzept, das hauptsächlich in C++ verwendet wird. Deshalb ist es wichtig zu betonen, dass Referenzen in reinem C nicht verfügbar sind. Dennoch gibt es in C++ sogenannte Referenzen, die einige Aspekte von Zeigern übernehmen, aber sicherer und bequemer sind.

Zeiger in C

Ein Zeiger ist eine Variable, die die Speicheradresse eines anderen Wertes speichert. Das bedeutet, dass ein Zeiger auf einen Speicherort zeigt, wo ein Wert liegt. Sie müssen explizit dereferenziert werden, um auf den Wert zuzugreifen oder ihn zu manipulieren. Ein Zeiger kann NULL sein, was bedeutet, dass er auf keine gültige Adresse zeigt. Ebenso können Zeiger verändert werden, um auf verschiedene Speicheradressen zu zeigen.

Beispielsweise kann man in C einen Zeiger auf einen Integer wie folgt definieren und verwenden:

Referenzen (in C++)

Referenzen hingegen sind Aliasnamen für bereits existierende Variablen. Sobald eine Referenz auf eine Variable gebunden ist, kann sie nicht geändert werden, um auf eine andere Variable zu zeigen. Referenzen sind sicherer in der Handhabung, da sie nicht NULL sein können und keinen speziellen Operator zum Dereferenzieren benötigen, da sie sich verhalten, als wären sie die eigentliche Variable.

In C++ wird eine Referenz so definiert:

Unterschiede im Umgang und Eigenschaften

Ein wesentlicher Unterschied ist, dass Zeiger explizit adressiert und dereferenziert werden müssen, was mehr Kontrolle, aber auch mehr Verantwortung bezüglich Speicherzugriffen bedeutet. Referenzen verbergen diese Komplexität, indem sie wie normale Variablen behandelt werden. Weiterhin kann ein Zeiger auf NULL gesetzt werden oder auf unterschiedliche Adressen zeigen, während eine Referenz immer auf die gebundene Variable verweist. Außerdem dürfen Zeiger arithmetisch manipuliert werden (z.B. Pointer-Inkrementierung zum Durchlaufen von Arrays), was bei Referenzen nicht möglich ist.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Zeiger in C grundlegende und flexible Werkzeuge darstellen, mit denen Speicheradressen kontrolliert werden können, inklusive der Möglichkeit, sie zu ändern oder auf NULL zu setzen. Referenzen sind dagegen in C++ vorhanden und bieten eine sicherere, einfachere Möglichkeit, Variablen indirekt zu adressieren, ohne explizites Dereferenzieren oder Adressmanipulation. Weil Referenzen in C nicht existieren, ist es für reines C-Programmieren notwendig, mit Zeigern zu arbeiten, wenn indirekter Zugriff benötigt wird.