指针（一）

1.引出指针

        假设我们有一个酒店，每个房间都有一个唯一的房间号，并且我们想要查找特定房间号对应的客人。我们可以将每个房间号与客人的姓名关联起来，然后通过房间号来查找对应的客人。在这个例子中，我们可以使用指针来实现这种关联关系。

2.指针的基本概念

        指针是一个变量，其值为内存地址。换句话说，指针存储着一个变量或对象的地址，而不是实际的值。通过指针，我们可以直接操作内存中的数据，包括读取、修改和删除。

2.1 指针的应用

        假设我们有一个简单的场景：我们需要编写一个程序来交换两个整数的值。通常情况下，我们会使用一个临时变量来实现这个操作，例如：

#include <stdio.h>

void swap(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    int x = 5, y = 10;
    printf("Before swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    swap(x, y);
    printf("After swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    return 0;
}

然而，这段代码实际上并没有实现交换的功能，因为在 swap 函数中传递的是变量的拷贝，而不是变量本身。为了解决这个问题，我们可以使用指针来实现交换功能。让我们看看如何修改代码：

#include <stdio.h>

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 5, y = 10;
    printf("Before swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    swap(&x, &y); // 传递变量的地址
    printf("After swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    return 0;
}

在这个例子中，我们将 swap 函数修改为接受指针参数，然后在函数内部通过指针访问变量的值，实现了真正的交换功能。通过引入指针，我们避免了对变量的拷贝，实现了对变量本身的修改，从而达到了交换两个整数值的目的。

2.2 指针的声明和初始化

在 C/C++ 中，声明指针需要指定指针所指向的数据类型，例如：

int *ptr; // 声明一个指向整数的指针

初始化指针可以通过赋值操作或取地址操作实现，例如：

int x = 10;
int *ptr = &x; // 将指针指向变量 x 的地址

2.3 指针的解引用

解引用指针意味着获取指针所指向地址的值。可以使用解引用运算符 * 来实现，例如：

int x = 10;
int *ptr = &x;
int y = *ptr; // 获取指针所指向地址的值，即将 y 赋值为 10

2.4 指针的算术运算

指针可以进行算术运算，包括指针加法、指针减法等。这些运算实际上是在指针的地址上进行偏移，例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = arr; // 指向数组的第一个元素

// 获取数组的第三个元素的值
int thirdElement = *(ptr + 2);