C++的指针

指    针

指针(pointer)是一个变量，该变量存储的是另一个变量的地址，其声明语句为

type  *ptr_name;

type是指针的基类型，必须是一个有效的C++数据类型，ptr_name是指针变量的名称，* 星号用来声明指针，如下是有效的指针声明

int     *ip;           
double  *dp;
float   *fp;
char    *cp;

不管什么类型的指针，其实际的数据类型都是相同的，即一个代表内存地址的十六进制数，不同数据类型表示的是指向的变量或常量的数据类型不同

1. 获取对象的地址

使用取地址运算符&，用法如下

int num;
int *ptr1 = #
int *ptr2 = ptr1;

2. 指针值的状态

• 指向一个对象
• 指向紧邻对象所占空间的下一个位置
• 空指针，意味着指针没有任何指向对象，指针变量的值为Null，  int *ptr = Null    ptr的值为0
• 无效指针，曾指向一个有效地址，但由于指针指向的内存单元被释放了，故不能用该指针访问原地址，不会产生一些问题
• 野指针，没有被正确的初始化，指向的是一个随机的内存地址，野指针是严重错误

利用指针访问对象时，使用解引用运算符 * 

3. 指针的算术运算

指针是一个用于表示地址的数值，故可以对指针执行四种算术运算，包括 ++ 、--、+、-

指针的加减会对应在地址上加减数据类型所占的字节空间

假设ptr是一个指向地址1000的整形指针，是一个32位的整数，当对指针执行ptr++操作时，ptr指向的地址将变为1004，因为ptr增加一次，指向了下一个整数，每个整数占4个字节

指针还可==、！=、>、<进行比较

4. 指针和数组

指针和数组在大部分情况下可以互换，如下

#include<iostream>

int nums[4] = {0,1,2,3};
int *ptr;
ptr = nums;

// 二者输出的都是0
cout << nums[0] << endl;
cout << *ptr << endl;

但是nums是一个指向数组首元素的常量指针，不能修改，ptr可以修改

5. 数组指针和指针数组

数组指针是指向数组首元素的一个指针，指针数组是一个存放指针的数组

指针数组通常被用来表示多个字符串，相比于二维字符数组，指针数组的优点为

• 指针数组中每个元素所指的字符串不必限制在相同的字符长度
• 访问指针数组中的一个元素使用指针间接及逆行的，效率比下标方式要高
• 但是指针数组不能像二维字符数组一样通过下标修改某一元素的值

char str_list1[][128] = {"someone","like","you"};
const char *str_list2[3] = {"someone","like","you"};

cout << str_list1[0];     // someone
cout << str_list2[0];     // someone 

6. 指向指针的指针

指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是指针链，间接寻址可以扩大变量的表示范围，缺点是多级访问增加时间

 

一个指向指针的指针变量必须使用俩个星号进行声明

int **ptr;

同样的，想要访问这个指针最终指向的值需要两个**

7. 传递指针给函数

C++允许传递指针给函数，只需要简单的声明函数参数为指针类型即可，例子如下  (不就是指针作为参数么)，同时自然也可以使用数组作为参数

#include<iostream>
using namespace std;

// 写函数的时候应该习惯性的先声明函数，然后再定义函数
void getSeconds(unsigned long *par);

int main(){
     unsigned long sec;
     getSeconds( &sec );
     cout << sec << endl;
     return 0;  
}

void getSeconds(unsigned long *par){
     *par = time(Null);
     return;
}

Tip: 之前一直不懂为什么return 0，还有opencv好多函数没有返回值，而是需要定义变量，是因为定义函数时，首先要声明函数的返回值类型，当返回值有多个不同类型的时候，就没有办法直接返回了

8. 从函数返回指针

C++允许从函数返回指针，需要声明一个返回指针的函数，如下所示

int * getptr(){
     .
     .
     .  
     return ptr;  
}