一起来了解一下C++中的指针

2024-04-02 19:04:59 820人浏览八月长安

摘要

目录1指针的基本概念2指针变量的定义和使用3指针所占内存空间4空指针和野指针5const修饰指针6指针和数组7指针和函数8指针、数组、函数总结1 指针的基本概念作用：可以通过指针间

1 指针的基本概念

作用：可以通过指针间接访问内存。

内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示。可以利用指针变量保存地址。

2 指针变量的定义和使用

指针变量定义语法：

数据类型* 变量名;
&可以取地址;*可以取地址存放的值

示例：

#include<iOStream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	//1.指针定义的语法：数据类型 * 指针变量名；
	int* p; //int* 定义一个指向整数型的指针变量
	p = &a;
	cout << "a的地址是：" << &a << endl;
	cout << "指针p是：" << p << endl;
	
	//2.使用指针，可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
	//指针变量前加* 代表解引用，就是找到一个地址内存中存放的数据
	*p = 100;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "*p = " << *p << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

3 指针所占内存空间

指针也是种数据类型，所以指针也是占内存的

32位操作空间下，占用4个字节。
64位操作空间下，占用8个字节。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	
	cout << "sizeof(int*)=" << sizeof(int*) << endl;
	cout << "sizeof(float*)=" << sizeof(float*) << endl;
	cout << "sizeof(double*)=" << sizeof(double*) << endl; 
	cout << "sizeof(char*)=" << sizeof(char*) << endl;
	cout << "sizeof(string*)=" << sizeof(string*) << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

可以改变上面的x86(32位)和x64(64位)，查看输出结果。

在这里插入图片描述

4 空指针和野指针

空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间

用途：初始化指针变量

注意：指针变量指向的内存是不可以访问的

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	//1空指针用于给指针变量初始化.
	int* p = NULL;  //就是0

	//空指针是不可以进行访问的
	//0-255之间的内存编号是系统占用的，因此不可以访问
	*p = 100;
	//因为这里不可以访问，所以程序直接退出了，后面的代码不再执行。
	cout << p << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

野指针：指针变量指向非法的内存空间

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	//野指针
	int* p = (int*)0x1100;
	//这里定义的这个地址就是不属于我们当前地址空间的地址，就是越界了，也无法访问，所以程序会自动退出。
	cout << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

5 const修饰指针

const修饰指针有三种情况：

1.常量指针：指向常量的指针

2.指针常量：指针类型的常量

3.指向常量的指针常量：一个是本身就是常量的指针指向了一个常量。

const int* p = &a;  ---常量指针
特点：指针的指向可以修改，但是指针指向的值不可以修改。
（帮助理解：从右向左看，const在最后起固定作用，固定了*p的值，但是没有固定p的指向，即使改变了p的指向，*p也是不可更改的。）

int* const p = &a;  ---常量指针
特点：指针的指向不可以修改，但是指针指向的值可以修改。
（帮助理解：从右向左看，const在p获得地址后起固定作用，固定了p的指向，但是没有固定*p的值）

const int* const p = &a;
特点：指针的指向和指针指向的值都不可以修改。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10, b = 20;

	//常量指针
	const int* p = &a;
	//*p = 10;错误，指向的值不可修改
	p = &b;  //指向可以修改
	//*p = 30;即使指向改变，指向的值也是不可修改的。
	cout << *p << endl; 

	//指针常量
	int* const p2 = &a;
	//p2 = &b;错误，指向不可修改
	*p2 = 100;//指向的值可以修改
	cout << *p2 << endl;
	//指向常量的指针常量
	const int* const p3 = &a;
	//p3 = &b;错误，指向不可修改
	//*p3 = 100;错误，指向的值不可修改

	system("pause");
	return 0;
}

6 指针和数组

作用：利用指针访问数组中元素

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	cout << "第一个元素为：" << arr[0] << endl;
	int* p = arr;//首地址赋予了指针变量p
	cout << p << endl;
	cout << "利用指针访问第一个元素：" << *p << endl;	
	p++;//指针+1是加一存储单位，int型变量占4字节，所以+4
	cout << p << endl;
	cout << "利用指针访问第二个元素：" << *p << endl;

	char brr[2] = { 'a','b' };
	char* q = brr;
	cout << (int)q << endl;
	q++;   //字符型变量占1个字节，所以+1
	cout << (int)q << endl;

	//利用指针遍历数组
	p = arr;
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
	{
		cout << *p << endl;
		p++;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

7 指针和函数

作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值。

对比值传递，值传递是为形参另开辟一段内存进行运算；

而指针传递则是传递地址，通过对地址访问，就可以直接对实参做出改变。

#include<iostream>
using namespace std;
void swap01(int a, int b) //值传递
{	
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}
void swap02(int* p1, int* p2) 
{
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
}
int main()
{
	int a = 10, b = 20;
	swap01(a, b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	swap02(&a, &b);
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

8 指针、数组、函数

案例：封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序

例如数组，int arr[10]={4,3,6,9,1,2,10,8,7,5} ;

#include<iostream>
using namespace std;
void coutarr(int* arr,int len) 
{
	for (int i = 0; i < len; i++) 
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void bubbleSort(int* arr, int len) //值传递
{
	for (int i = 0; i < len; i++) 
	{
		for (int j = 0; j + i < len - 1; j++) 
		{
			if (arr[j] > arr[j+1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	cout << "排序前的数组为：" << endl;
	coutarr(arr, len);
	bubbleSort(arr, len);
	cout << "排序后的数组为：" << endl;
	coutarr(arr, len);
	system("pause");
	return 0;
}