C/C++之指针

知乎上有个关于指针的问题：为什么说指针是C语言的精髓？答案五花八门，今天来加深对指针的理解。

首先要知道指针的概念，在百科上， 在计算机科学中， 指针 （Pointer）是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值直接指向（points to）存在电脑存储器中另一个地方的值。学习任何东西，明确概念是非常重要的，指针首先是个对象，与类（class）、结构体（struct）、整数变量（int）都是一样的。指针是一个变量，具有变量的特性，变量要存放在内存中，变量有值。它的值存储着存储器的一个地址，那么指针在内存中占用的空间应该是一样的，因为它存放的是地址，而地址的长度是不变的。无论这个指针指向的地址类型是怎样的，如整数指针、字符指针、结构体指针、类指针、函数指针，它占用的内存都是相同的。写个程序使用sizeof验证。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct structA {
        int member1;
        int member2;
};

class classB {
        int member1;
        char member2;
};
int main(){
        int* int_ptr;
        char* char_ptr;
        structA* struct_ptr;
        classB* class_ptr;
        cout << "sizeof(int_ptr) = " << sizeof(int_ptr) << endl;
        cout << "sizeof(char_ptr) = " << sizeof(char_ptr) << endl;
        cout << "sizeof(struct_ptr) = " << sizeof(struct_ptr) << endl;
        cout << "sizeof(class_ptr) = " << sizeof(class_ptr) << endl;

        return 0;

}

输出结果如下：

sizeof(int_ptr) = 8

sizeof(char_ptr) = 8

sizeof(struct_ptr) = 8

sizeof(class_ptr) = 8

我的计算机是64位的，地址长度是64位，所以一个指针变量占8个字节。

有了以上这些解释后，指针的内容也就是这些。

但是，有些人见到指针就害怕，不敢在程序中使用指针，没有发挥指针的优势。下面讨论一些指针的误区和使用。

 

1，数组名实质上是指针？

以前听到过这样一句话“数组名实质上是指针”，验证这句话是否正确，用事实说话就可以了，使用sizeof打印数组名，看长度是否等于地址长度，然后打印数组名，值是否是地址。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
        int a[3] = {1,2,3};
        cout << "sizeof(a) = " << sizeof(a) << endl;
        cout << "a = " << a << endl;
        char s[3] = "ab";
        cout << "sizeof(s) = " << sizeof(s) << endl;
        cout << "s = " << s << endl;
        return 0;
}

结果：

sizeof(a) = 12

a = 0x22fe40

sizeof(s) = 3

s = ab

表明数组名不是一个指针，因为sizeof打印的长度并不是地址的长度。而打印字符数组名的时候，不是地址，而是打印字符数组的数据。第二行打印内容整数数组名a，确实是一个地址。但是它不是一个指针，数组名代表一个数组，由它可以求出数组类型，数组大小等，但它本质上不是指针。

 

2，指针的声明

假如声明一个int类型的指针

int* a_ptr; // 1

int *b_ptr; // 2

两种方式都是正确的，不过我更提倡采用第1种方式。这样方便理解，ptr的类型是int*，第2种更让人以为*b_ptr的类型是int，这样说是没错的，使用“*”取指针指向的地址的值，但是第1种更突出a_ptr是一个变量。

函数指针的声明，在很多优秀的开源代码中经常会碰到函数指针。

例如 int (*func)(int, int);

函数指针名是func，它指向的函数有两个参数，都是int，返回值也是int。注意一定要加括号，(*func)，不然就是声明一个指针函数。

有一个函数

int max(int a, int b){

return a > b ? a : b;

}

声明一个函数指针func后，就可以使用了。

func = max; //表明函数指针func指向函数名为max的函数。

当然你也可以这样做来赋值，和上面的方式没有区别。

func = &max; //将函数max的地址给指针func。

(*func)(2,3); //使用函数指针。

我们前面提过，使用“*”来取指针指向的地址的值，现在*func就表明取func指向的“max函数”，取的值是一个“函数对象”。

func(2,3); //使用函数指针。

这种方式也可以得到正确的结果，为什么这样也正确?

下面这段话摘自《C++ prime plus》：

 

3，函数指针和指针函数的区别

“函数指针”，函数修饰指针，本质上是个指针。

“指针函数”，指针修饰函数，表示函数的返回值是个指针类型的变量。