C++笔记第八章：指针

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这一章主要介绍了指针与内置数组的关系

指针变量：某一变量储存的值时另一个同类型变量的内存地址
指针变量的数据类型：由数据类型+*组成。
如：int* iPtr，但是书中是int *iPtr，这样会造成一些概念上的混淆。

指针的初始化：iPtr = &i，其中i必须是一个已经声明的变量的内存地址。
指针的操作：对指针的操作会反应到其指向变量上。
对*iPtr的操作会修改I的值。

指针的锁：基于const指针与const数据的四种组合。

1.指针的创造

1.1 指针变量的声明

变量声明：
与函数声明类似，变量声明告诉编译器，该标识符对应的数据类型为何种，并为其预留内存空间。（Markdown语言中，一定要将markdown和html语言放在同一行，就可以一起执行）

int main()
{
	//变量声明:
	int i = {3};
	int* iPtr;  //与书中不同，不要理解成“*”+标识符，而是立即成数据类型+“*”。
}

这里，我们指明了指针变量iPtr的数据类型为int*类型。一般而言，无论何种数据类型的指针变量，系统为其分配的内存空间大小都是一定的。原因在于指针只储存内存地址这一数据。我们可以对在C++中使用以下命令查看指针所占的内存空间大小。

1.2 指针变量的空间大小

无论何种指针数据性质，其均只储存内存地址。因此，其占据的内存空间极小，同时大小一致。如在Win10 64位系统的VS编译器中，指针变量仅有8个字节

运算符sizeof():
1. sizeof()可以获得标识符或数据类型所占的空间大小。具体的使用方法如下：
1.1 不适用括号直接在标识符前面使用sizeof
如：sizeof c (c为标识符）
1.2 对于数据类型需要使用括号
如：sizeof(char)

#include<iostream>
int main()
{
	//初始化指针变量
	char* cPtr;
	long double* ldPtr;
	
	//打印大小
	std::cout<<"sizeof(char*)"<<sizeof cPtr<<std::endl; //结果为8字节
	std::cout<<"sizeof(long double*)"<<sizeof(ldPtr)<<std::endl; //结果为8字节
	//为了避免错误，建议无论对数据类型还是标识符，都使用带括号的sizeof()
}

1.3 指针的初始化

在我们声明完指针变量，使编译器在内存空间中，为标识符预留适合它声明数据类型的内存地址后。我们可以对指针变量进行初始化。

若我们在声明的时候没有赋值，我们仍可以使用std::cout<<Ptr<<*Ptr来打印未初始化的指针变量，但是该变量不能直接进行*Ptr = 123这种的赋值（初始化）操作。编译器会报错。
在对指针变量进行初始化的时候，对象必须是一个变量标识符标示的内存地址。

int main()
{
	int a = 123;
	//指针变量声明
	int* aPtr;
	//指针变量初始化，初始化必须是一个变量标示的内存地址
	aPtr = &a;
}

1.4 指针的const限定

通过在对指针声明与赋值的时候加入const，对以下两个对象进行const

其一，指针变量const。即：指针只能指向固定地址无法修改。
其二，指针指向的值为const。即：从指针这条路线到值是const（不通的，无法修改的）

我们可以限定指针的权限。根据指针变量与数据可以分为以下四个情况：

非const指针，非const数据
非const指针，const数据
const指针，非const数据
const指针，const数据

1.4.1 const数据，非const指针

在这种情况下，通过指针指向数据的这条线是const的。

即我们无法通过指针变量的路线来修改数据。

在下面的情况中，由于int i = 3;是非const。我们仍可以通过i和iPtr2来修改数据。。

#include<iostream>

int main()
{
	int i=3;
	const int* iPtr1 = &i; //指针非const，数据const。
	int* iPtr2 = &i; //指针非const，数据非const
}

我们将const int* iPtr1 =&i这个语句从声明和初始化拆开来看

const int* iPtr1; 
iPtr1 = &i;

在一般的数据类型中，如const int i=3;

可以理解为，该内存地址中的值不可修改。
不要理解成，无法通过标识符i来修改，否则我们可以通过下面的方法来修改内存地址中的值。但是事实上程序会告诉你"const int *"类型的值不能用于初始化"int *"类型的实体。
const int i = 3;
int* iPtr = &i; //在&位置会进行报错。

n.指针与引用的差异。

虽然引用和指针都使用&。

在指针中，我们有int* iPtr = &i表示方式，这里的&提取的是i的内存地址。

在引用中，

但与指针不同，引用变量是对同一内存地址集用另一种标识符进行命名。

n.1 指针中的地址

在指针中，我们使用&+标识符来提取标识符对应值的内存地址。

int main()
{
	int i;
	int* iPtr = &i;
}

int* iPtr = &I;
在这里iPtr储存了i的内存地址信息。

n.2 引用中的&

在引用中我们用数据类型+&+空格+标识符来声明引用变量。

引用变量在声明的时候必须进行初始化
引用变量在被初始化以后不能在重新引用新的对象
注意引用跟指针一样int*与int&都是一种数据类型。前者表示后面所跟的标识符的数据类型（可以想象成容器，即装入固定形状的盒子）是指针类型或者引用类型数据。

int main()
{
	int A=123;
	int& B=A; //书中写成 int &B,虽然程序也能够识别，但是会造成概念的混淆。
}

实际上，标识符A与标识符B都是标示同一个内存地址中的值。具体的情况如下图所示：

引用变量是一个别名，也就是说某个已存在的变量的另一个名字。