C++ 指针

C++ 的指针,每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。

什么是指针?

指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:

type *var-name;

在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C++ 数据类型,var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。

所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

C++ 中使用指针

使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。

C++ 指针详解

在 C++ 中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。

概念描述
C++ Null 指针 C++ 支持空指针。NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。
C++ 指针的算术运算 可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、-
C++ 指针 vs 数组 指针和数组之间有着密切的关系。
C++ 指针数组 可以定义用来存储指针的数组。
C++ 指向指针的指针 C++ 允许指向指针的指针。
C++ 传递指针给函数 通过引用或地址传递参数,使传递的参数在调用函数中被改变。
C++ 从函数返回指针 C++ 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。

C++ Null 指针

在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为指针。

NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()
{
   int  *ptr = NULL;

   cout << "ptr 的值是 " << ptr ;
 
   return 0;
}

在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。然而,内存地址 0 有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。

如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:

if(ptr)     /* 如果 ptr 非空,则完成 */
if(!ptr)    /* 如果 ptr 为空,则完成 */

因此,如果所有未使用的指针都被赋予空值,同时避免使用空指针,就可以防止误用一个未初始化的指针。很多时候,未初始化的变量存有一些垃圾值,导致程序难以调试。

C++ 指针的算术运算

指针是一个用数值表示的地址。因此,您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、-。

这个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下,移动指针到下一个内存位置。如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符,上面的运算会导致指针指向位置 1001,因为下一个字符位置是在 1001。

递增一个指针

在程序中使用指针代替数组,因为变量指针可以递增,而数组不能递增,因为数组是一个常量指针。

#include <iostream>

using namespace std;
const int MAX = 3;

int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
   int  *ptr;

   // 指针中的数组地址
   ptr = var;
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      cout << "Address of var[" << i << "] = ";
      cout << ptr << endl;

      cout << "Value of var[" << i << "] = ";
      cout << *ptr << endl;

      // 移动到下一个位置
      ptr++;
   }
   return 0;
}

递减一个指针

对指针进行递减运算,即把值减去其数据类型的字节数,

指针的比较

指针可以用关系运算符进行比较,如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量,比如同一个数组中的不同元素,则可对 p1 和 p2 进行大小比较。

#include <iostream>

using namespace std;
const int MAX = 3;

int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
   int  *ptr;

   // 指针中第一个元素的地址
   ptr = var;
   int i = 0;
   while ( ptr <= &var[MAX - 1] )
   {
      cout << "Address of var[" << i << "] = ";
      cout << ptr << endl;

      cout << "Value of var[" << i << "] = ";
      cout << *ptr << endl;

      // 指向上一个位置
      ptr++;
      i++;
   }
   return 0;
}

C++ 指针 vs 数组

指针和数组是密切相关的。事实上,指针和数组在很多情况下是可以互换的。例如,一个指向数组开头的指针,可以通过使用指针的算术运算或数组索引来访问数组。

#include <iostream>
 
using namespace std;
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
   int  *ptr;
 
   // 指针中的数组地址
   ptr = var;
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      cout << "var[" << i << "]的内存地址为 ";
      cout << ptr << endl;
 
      cout << "var[" << i << "] 的值为 ";
      cout << *ptr << endl;
 
      // 移动到下一个位置
      ptr++;
   }
   return 0;
}

然而,指针和数组并不是完全互换的。例如:

#include <iostream>
 
using namespace std;
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
 
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      *var = i;    // 这是正确的语法
      var++;       // 这是不正确的
   }
   return 0;
}

把指针运算符 * 应用到 var 上是完全可以的,但修改 var 的值是非法的。这是因为 var 是一个指向数组开头的常量,不能作为左值。把 var[2] 赋值为 500: *(var + 2) = 500。

C++ 指针数组

char *names[MAX] 是指针数组, 它的本质是存储指针的数组, 既存储 char 类型的指针的数组, 数组内的每个元素都是一个指针指向一个存储 char 类型的地址:

 

#include<iostream>usingnamespace std;constint MAX =4;int main(int argc,constchar* argv[]){constchar*names[MAX]={"Zara Ali","Hina Ali","Nuha Ali","Sara Ali",};for(int i =0; i < MAX; i++){
        cout <<" --- names[i]              = "<< names[i]<< endl;
        cout <<" --- *names[i]             = "<<*names[i]<< endl;
        cout << endl;
        cout <<" --- (*names[i] + 1)       = "<<(*names[i]+1)<< endl;
        cout <<" --- (char)(*names[i] + 1) = "<<(char)(*names[i]+1)<< endl;
        cout <<" ------------------------------------ "<< endl << endl << endl << endl;}return0;}

 

 

C++ 指向指针的指针(多级间接寻址)

指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式,或者说是一个指针链。通常,一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时,第一个指针包含了第二个指针的地址,第二个指针指向包含实际值的位置。

C++ 中指向指针的指针

一个指向指针的指针变量必须如下声明,即在变量名前放置两个星号。例如,下面声明了一个指向 int 类型指针的指针:

int**var;

 

当一个目标值被一个指针间接指向到另一个指针时,访问这个值需要使用两个星号运算符

#include<iostream>usingnamespace std;int main (){intvar;int*ptr;int**pptr;var=3000;// 获取 var 的地址
   ptr =&var;// 使用运算符 & 获取 ptr 的地址
   pptr =&ptr;// 使用 pptr 获取值
   cout <<"Value of var :"<<var<< endl;
   cout <<"Value available at *ptr :"<<*ptr << endl;
   cout <<"Value available at **pptr :"<<**pptr << endl;return0;}

C++ 传递指针给函数

C++ 允许传递指针给函数,只需要简单地声明函数参数为指针类型即可。

 

#include<iostream>#include<ctime>usingnamespace std;void getSeconds(unsignedlong*par);int main (){unsignedlong sec;


   getSeconds(&sec );// 输出实际值
   cout <<"Number of seconds :"<< sec << endl;return0;}void getSeconds(unsignedlong*par){// 获取当前的秒数*par = time( NULL );return;}

能接受指针作为参数的函数,也能接受数组作为参数,如下所示:

#include<iostream>usingnamespace std;// 函数声明double getAverage(int*arr,int size);int main (){// 带有 5 个元素的整型数组int balance[5]={1000,2,3,17,50};double avg;// 传递一个指向数组的指针作为参数
   avg = getAverage( balance,5);// 输出返回值
   cout <<"Average value is: "<< avg << endl;return0;}double getAverage(int*arr,int size){int    i, sum =0;double avg;for(i =0; i < size;++i){
    sum += arr[i];}
 
  avg =double(sum)/ size;return avg;}

 

C++ 从函数返回指针

C++ 允许从函数返回指针。为了做到这点,必须声明一个返回指针的函数,如下所示:

int* myFunction(){...}

 

另外,C++ 不支持在函数外返回局部变量的地址,除非定义局部变量为 static 变量。

#include<iostream>#include<ctime>#include<cstdlib>usingnamespace std;// 要生成和返回随机数的函数int* getRandom(){staticint  r[10];// 设置种子
  srand((unsigned)time( NULL ));for(int i =0; i <10;++i){
    r[i]= rand();
    cout << r[i]<< endl;}return r;}// 要调用上面定义函数的主函数int main (){// 一个指向整数的指针int*p;
 
   p = getRandom();for(int i =0; i <10; i++){
       cout <<"*(p + "<< i <<") : ";
       cout <<*(p + i)<< endl;}return0;}

指针的本质是变量,可以是各种数据类型,定义一个指针 "*ip",其中 "ip" 需要赋于一个地址(可以用 & 符号获取其他变量的地址再赋值给 ip),而 "*ip" 是一个具体的值,即读取地址后获得的值;指针p本身是有值的,值可能是8字节(64位)或者4字节(32位),跟着系统和编译器来判断。

#include<iostream>usingnamespace std;constint MAX =4;int main(int argc,constchar* argv[]){constchar*names[MAX]={"Zara Ali","Hina Ali","Nuha Ali","Sara Ali",};for(int i =0; i < MAX; i++){
        cout <<" --- names[i]              = "<< names[i]<< endl;
        cout <<" --- *names[i]             = "<<*names[i]<< endl;
        cout << endl;
        cout <<" --- (*names[i] + 1)       = "<<(*names[i]+1)<< endl;
        cout <<" --- (char)(*names[i] + 1) = "<<(char)(*names[i]+1)<< endl;
        cout <<" ------------------------------------ "<< endl << endl << endl << endl;}return0;}
posted @ 2017-09-11 15:05  Sdy8571  阅读(279)  评论(0编辑  收藏  举报