C++之指针

1 指针的基本概念

指针的作用：可以通过指针直接访问内存

• 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

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;//定义整形变量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;
    cout << p << endl;

    //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;

}

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

    // 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

    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;

}

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;

    //访问空间指针报错
    //内存编号为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

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既修饰指针，又修饰常量

示例：

int main() {

    int a = 10;
    int b = 10;

    //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


    //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;
}

6 指针和数组

作用：利用指针访问数组中的元素

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 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 swap(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

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
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;

}