C++ 指针

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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	// 1、定义指针
	int a = 10;
	// 指针定义的语法：数据类型 * 指针变量
	int * p;
	// 让指针记录变量 a 的地址
	p = &a;
	cout << "a 的地址为：" << &a << endl;
	cout << "指针 p 为：" << 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
	// 指针前加 * 代表解引用，找到指针指向的内存中的数据
	*p = 1000;
	cout << "a = " << a << endl;
	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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	// 指针所占内存空间
	int a = 10;
	//int* p;
	//p = &a;

	int* p = &a;

	// 在 32 位操作系统下，指针是占 4 个字节空间大小，不管是什么数据类型
	// 在 64 位操作系统下，指针是占 8 个字节空间大小，不管是什么数据类型
	cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(int*) << endl;
	cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(float*) << endl;
	cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(double*) << endl;
	cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(char*) << 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

 #include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	// 空指针
	// 1、空指针用于给指针变量进行初始化
	int* p = NULL;

	// 2、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
	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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	// 野指针
	// 在程序中，尽量避免出现野指针
	int* p = (int*)0x1100;

	// 访问野指针报错
	cout << *p << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

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：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

	// 1、const 修饰指针  常量指针
	int a = 10;
	int b = 20;

	const int* p = &a;
	// 指针指向的值不可以该，指针的指向可以该
	// *p = 20; 错误
	p = &b; // 正确

	// 2、const 修饰常量 指针常量
	// 指针指向不可以改，指针指向的值可以改
	int* const p2 = &a;
	*p2 = 100; // 正确的
	// p2 = &b; // 错误，指针的指向不可以改

	// 3、const 修饰指针和常量
	const int* const p3 = &a;
	// 指针的指向 和 指针指向的值 都不可以改
	// *p3 = 100; // 错误
	// p3 = &b; // 错误

	system("pause");

	return 0;
}

技巧：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

7.6 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()
{

	// 指针和数组
	// 利用指针访问数组中的元素

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

	cout << "第一个元素为：" << arr[0] << endl;

	int* p = arr; // arr 就是数组首地址

	cout << "利用指针来访问第一个元素：" << *p << endl;

	p++; // 让指针向后偏移 4 个字节

	cout << "利用指针来访问第二个元素：" << *p << endl;


	cout << "利用指针遍历数组" << endl;

	int* p2 = arr;

	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		cout << "利用指针遍历数组,第" << i << "个元素为：" << *p2 << endl;
		p2++;
	}

	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：

#include <iostream>
using namespace std;
//#include "swap.h"
//#include "swap02.h"



// 实现两个数字进行交换
// 值传递
void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "swap01 a = " << a << endl;
	cout << "swap01 b = " << b << endl;
}

// 地址传递
void swap02(int* p1, int* p2)
{
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;

	cout << "swap02 a = " << *p1 << endl;
	cout << "swap02 b = " << *p2 << endl;

}

int main()
{

	// 指针和函数
	// 1、值传递

	int a = 10;
	int b = 20;
	swap(a, b);

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

	// 2、地址的传递
	// 如果是地址传递，可以修饰实参
	swap02(&a, &b);

	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：

#include <iostream>
using namespace std;
#include "bubbleSort.h"

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

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

int main()
{

	// 1、先创建数组
	int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
	
	// 数组长度
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	// 2、创建函数，实现冒泡排序
	bubbleSort(arr, len);

	// 3、打印排序后的数组
	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