datetime:2022/10/17 14:48
author:nzb

7 指针

7.1 指针的基本概念

指针的作用: 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

7.2 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;

示例:

int main() {

    //1、指针的定义
    int a = 10; //定义整型变量a

    //指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;
    int * p;

    //指针变量赋值
    p = &a; //指针指向变量a的地址
    cout << &a << endl; //打印数据a的地址
    cout << p << endl;  //打印指针变量p

    //2、指针的使用
    //通过*操作指针变量指向的内存
    cout << "*p = " << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

指针变量和普通变量的区别

  • 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
  • 指针变量可以通过*操作符,操作指针变量指向的内存空间,这个过程称为解引用

总结1: 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址

总结2:利用指针可以记录地址

总结3:对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存

7.3 指针所占内存空间

提问:指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?

示例:

int main() {

    int a = 10;

    int * p;
    p = &a; //指针指向数据a的地址

    cout << *p << endl; //* 解引用
    cout << sizeof(p) << endl;
    cout << sizeof(char *) << endl;
    cout << sizeof(float *) << endl;
    cout << sizeof(double *) << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

总结:所有指针类型在32位操作系统下是4个字节

7.4 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:空指针指向的内存是不可以访问的

示例1:空指针

int main() {

    //指针变量p指向内存地址编号为0的空间
    int * p = NULL;

    //访问空指针报错 
    //内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问
    cout << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;
}
  • 野指针:指针变量指向非法的内存空间

示例2:野指针

int main() {

    //指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
    int * p = (int *)0x1100;

    //访问野指针报错 
    cout << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

总结:空指针和野指针都不是我们申请的空间,因此不要访问。

7.5 const修饰指针

const修饰指针有三种情况

  1. const修饰指针 -> 常量指针
  2. const修饰常量 -> 指针常量
  3. const即修饰指针,又修饰常量

示例:

int main() {

    int a = 10;
    int b = 10;

    //常量指针:const修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不可以更改
    const int * p1 = &a; 
    p1 = &b; //正确
    //*p1 = 100;  报错


    //指针常量:const修饰的是常量,指针指向不可以改,指针指向的值可以更改
    int * const p2 = &a;
    //p2 = &b; //错误
    *p2 = 100; //正确

    //const既修饰指针又修饰常量
    const int * const p3 = &a;
    //p3 = &b; //错误
    //*p3 = 100; //错误

    system("pause");

    return 0;
}

技巧1:看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针,是常量就是指针常量

技巧2:const int * p1 = &a; const 修饰的是*,叫常量指针,const 后面跟的是 *,则取*不能做,即解引用错误(即不能:*p1 = 1)

技巧3:int * const p2 = &a; * 修饰的是const,叫指针常量,const 后面跟的是常量,则不能操作它(赋值)了(即不能:p2 = &b)

7.6 指针和数组

作用:利用指针访问数组中元素

示例:

int main() {

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

    int * p = arr;  //指向数组的指针

    cout << "第一个元素: " << arr[0] << endl;
    cout << "指针访问第一个元素: " << *p << endl;

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

    system("pause");

    return 0;
}

7.7 指针和函数

作用:利用指针作函数参数,可以修改实参的值

示例:

//值传递
void swap1(int a ,int b)
{
    int temp = a;
    a = b; 
    b = temp;
}
//地址传递
void swap2(int * p1, int *p2)
{
    int temp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = temp;
}

int main() {

    int a = 10;
    int b = 20;
    swap1(a, b); // 值传递不会改变实参

    swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参

    cout << "a = " << a << endl;

    cout << "b = " << b << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

总结:如果不想修改实参,就用值传递,如果想修改实参,就用地址传递

7.8 指针、数组、函数

案例描述: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 };

示例:

//冒泡排序函数
void bubbleSort(int * arr, int len)  //int * arr 也可以写为int arr[]
{
    for (int i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
}

int main() {

    int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
    int len = sizeof(arr) / sizeof(int);

    bubbleSort(arr, len);

    printArray(arr, len);

    system("pause");

    return 0;
}

总结:当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针

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