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C/C++指針介紹與使用詳解_C 語言

作者：露憶丶十二 ? 更新時間： 2022-10-23 編程語言

什么是指針

C/C++語言擁有在程序運行時獲得變量的地址和操作地址的能力，這種用來操作地址的特殊類型變量被稱作指針。

翻譯翻譯什么tmd叫tmd指針！

變量或常量的指針存儲的數據是 ：對應的變量或常量在內存中的地址。

圖解：

此時 我們定義三個指針 p1, p2, p3 分別指向a, b, c ，那么p1中存儲的數據是變量a所占用內存的首地址：0x00；

b和c中存儲的數據是什么呢？ 沒錯，就是0x02和0x04。

顯然。若要知道變量a的值，首先讀取指針p1中的數據0x00，然后讀取內存0x00和0x01中的數據就可以了。這個時候，會出現一個問題：怎么才能確定究竟要讀取幾個單位內存中的數據呢？畢竟p1中只存儲了0x00呀。這個時候 ，指針的類型就發揮了作用。舉個例子：如果定義的指針是int類型的，那么讀取的時候自動從指針中存儲的初值向后讀取4個字節；float類型的指針就是讀取8個字節。這樣就可以既完整又不多余的取出所需要的數據了。

總結一下一個指針的兩個要素：指針類型和指針所指變量的初地址。

定義指針變量

指針在定義的時候最好直接初始化，否則可能出現意想不到的結果。

@定義一個指向變量的指針。

/*定義一個指向int類型變量a的指針p*/
int a = 3;
int * p;	
p = &a;	//把a的地址賦值給p；
/*下面的語句最好不要用！！！！*/
p = &28;	//這也是可以的，p指向的地址中存儲的數據是28.
/*可以用下面的語句代替上面的語句*/
*p = 28；

間接引用指針

間接引用操作符也是 *

*p 取出p指向的內存空間中的值。

所以區分定義或是引用指針可能有些麻煩。

只有同類型的指針和變量才能通過 * 和 & 互相建立關系。

int a = 0;
int temp;
int * p = &a;
/*指針的間接引用*/
cout<< *p;	//輸出結果是0
/*以下兩種表達等價*/
*p = 3;	//把3賦值給a
a = 3;
/*以下兩種表達效果相同。都是把變量a賦值給temp*/
temp = a;
temp = *p;	//temp被賦值為0
/* 以下表達是錯誤的*/
float f = 3.1;
int * p = &f;	//error，指針類型與變量類型不匹配

常or常常

這個部分本來應該在定義指針變量里，但是因為需要指針的間接引用作為鋪墊，所以把它單獨拿出來了

我們先區分一組概念：常量、指向常量的指針、常指針以及指向常量的常指針。

1.常量：顧名思義不發生改變的量，想必大家是熟悉的。

2.指向常量的指針：只限制間接訪問操作，不限制指針指向的值本身的操作規范。

3.常指針：指針中存儲的地址一經初始化就不能改變了，也就是說常指針只能指向一個固定的地址，但是地址中存儲的數據是可以改變的哦~

4.指向常量的常指針：根據上面三個概念大家應該可以理解了，就是指針中存儲的地址和該地址中的數據皆不可更改。

例如：

int b = 4;
const int a = 5;	//定義一個常量a。
/*注意觀察以下三個定義中const的位置*/
const int *p = &a;	//定義一個指向常量的指針p，指向常量a。
p = &b;	//這個也是沒問題的哦
*p = 6;	//error,這個間接訪問操作是不可以。 
int * const p2 = &b;//定義一個常指針p2
*p2 = 6;	//這個是可以的，注意區分和上面的區別
const int * const p3 = &a;	//指向常量的常指針p3
/* emm我也不知道該注釋點什么，自行體會吧~*/
*p = 11;	//error,因為p指向的是常量，常量的值不可更改
*p2 = 2;	//true,p2是常指針，指向的地址不變，但地址中的值可以更改
*p3 = 4;	//error
p3 = &b;	//error

指向指針的指針

指針本質上也是一個變量或常量，那么指針也是有地址的，而指向這些地址的指針被稱為指向指針的指針。

int a = 25;
int * p  = &a;
int pp = &p;	//true，pp指向的地址中存儲的是指針p的地址。

指針與數組

一個數組的數組名就是一個常指針。

int arr[] = {5,4,6,9,8,3};

arr就是一個指針，而且指向數組的第一個元素arr[0]。

指針數組：

char * arr[] ={"this is", "a", "C++ !"};

在此提及一下字符串常量：

char * a 
/*
雙引號的作用：
	在字符串結尾加一個\0，并分配內存空間，返回首地址。
*/
a = "dshfw";

指針的運算

指針只能支持 + 和 - 的運算，但這已經足夠滿足大多數指針操作的需求了。

/*接下來以數組為例，只介紹加法 ，減法同理*/
int arr[] = {5,4,6,9,8,3};
cout<< *p;	//輸出結果為5
cout<< *(p+1);	//輸出結果為4
/*打印整個數組*/
for(int *p = arr; p < arr+5; ++p)
{
	cout<< *p<<' ';
}
cout<<endl;

堆內存分配

C語言

/*函數原型*/
void * malloc(size_t size);
/*使用：開辟5個int類型變量的存儲空間，返回首地址*/
/**/
int *arr;
if(arr = (int *) malloc(5 *sizeof(int)) == NULL)
{
	exit(1);
}
/*釋放堆內存*/
free(arr);

C++語言

注意釋放數組內存空間時，delete后有[] ！！！

/*申請一個5個元素的數組空間*/
int * arr = new int[5];
delete[] arr;
/*申請一個變量的空間*/
int * arr = new int;
delete arr;

指針與函數

函數名和數組名一樣都是一個指針，有時我們需要把函數名作為參數傳入其他函數中。

數組名作為函數的入口參數

arr[] = {4,6,9,8,5,3,2,7,5};
/*兩種不同的寫法均可以*/
void Sort_Shell(int arr[], int n)
{
/*code*/
}
void Sort_Shell(int * arr, int n)
{
/*code*/
}
/*下面這種是不可以的！！！*/
void Sort_Shell(int * arr[], int n)
{
/*code*/
}

舉個小小的例子

/*來個小小的希爾排序算法*/
void Sort_Shell(int arr[], int n)
{
	int gap = n / 2;
	for(; gap > 0; gap /= 2)
	{
		for(int i = gap; i <n; ++i)
		{
			int temp = a[i];
			int j = i;
			while(j >= gap&& temp < arr[j -  gap])
			{
				a[j] = a[j - gap];
				j -=gap;
			}
			a[j] = temp;
		}
	}
}

開了個小差，接下來回歸正題，我們的指針。

函數名作為參數傳入其他函數

static bool cmp(int a, int b)
{
	return a < b;
}
void show(bool * b)
{
	if( &b)
	{
		cout<< true;
	}
	else
	{
		cout<<false;
	}
}

使用指針修改函數參數

首先來看個例子：

void swip(int a, int b)
{
	int c = a;
	a = b;
	b = c;	
}
int main()
{
	int a = 5, b = 6;
	swip(a, b);
	cout<<a<<' '<<b;
}

輸出結果：5 6

并未達到交換的效果，因為函數內部對形參的修改并不能反映到上層的main函數中。

此時我們可以通過指針作為函數的入口參數來實現預期的功能。

void swip(int * a, int* b)
{
	int c = *a;
	*a = *b;
	*b = c;	
}
int main()
{
	int a = 5, b = 6;
	swip(&a, &b);
	cout<<a<<' '<<b;
}

輸出結果：6 5

傳遞函數的指針雖然能達到預期效果，但是確實以破壞函數的黑盒為代價，可讀性差，調試困難。

有沒有什么更好的辦法呢？接下來 引用登場了。

變量的引用作為函數的參數

void swip(int &a, int &b)
{
	int c = a;
	a = b;
	b = c;	
}
int main()
{
	int a = 5, b = 6;
	swip(a, b);
	cout<<a<<' '<<b;
}

輸出結果：6 5

克服了指針作為參數的弊端。話又有點多了，哈哈，這和指針有什么關系呢······

兩個常用的字符串函數

  • strcmp() ：用于比較字符串的大小。
  • strcpy() ：復制字符串。
//函數原型
int strcmp(const char * arr1, const char * arr2);
//使用舉例：
char arr1[] = "dfetf";
char arr2[] = "cfefef";
int b = strcmp(arr1, arr2);

輸出b的值是大于0 的。

總結

指針強大而又危險，卻也是C和C++的靈魂，由于其可以直接操作內存地址的特殊性，使得理解指針是如何工作的在C和C++中必不可少，若想成為一名優秀的C++工作者，必須要掌握指針。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/m0_63011787/article/details/126445392

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