C++ 指標的基本宣告以及指標的指標(雙重指標、三重指標...)

這篇文章主要用來記錄學習指標基本的宣告規則以及雙重指標、三重指標…等多重指標之間的存取關係

先從最基本的指標觀念說起

• * (米字號)的功能為：宣告指標變數用、取值運算子(取出該變數所存放的值)。
• & 的功能為：取"址"運算子 (取某變數的記憶體位置)

指標的功能是用來存放某個資料型態的記憶體位置，舉個簡單的例子

int p = 10;       /宣告一個存放整數10的整數變數P

int *ptr = &p    /宣告整數指標變數ptr存放另一個整數變數的記憶體位置&p

↑ 宣告指標變數時需要在變數名稱的前面加入* (米字號，在這裡用作宣告指標)

宣告的方是可以 int* ptr / int * ptr / int *ptr 三種格式

*只要是在資料型態跟變數名稱之間即可，且可以一次宣告多告指標變數 int *ptr,*ptr2

但是建議使用將指標放在變數旁邊的方式宣告 int *ptr

因為怕造成日後使用上的誤會，例如:

版本一：

int *ptr,ptr2;      /ptr為整數指標變數，ptr2為整數變數

版本二：

int *ptr,*ptr2;     /ptr，ptr2皆為整數指標變數

另外，若只需要單純宣告一個指標記錄非特定資料型態的記憶體位置，則可以使用以下方式宣告指標變數

void *ptr;

而*(米字號)在宣告的變數的時候是用作宣告指標變數，而在一般情況下(非宣告、非數學乘法時),則為取值運算子，以下例子解釋：

int p = 10;

int *ptr = &p;     /這裡的*米字號用作宣告指標變數

cout << *ptr;     /這裡會輸出10,這裡的*米字號就是用作取值運算子

cout << ptr;      /這裡會輸出ptr所存放的記憶體位置(p的記憶體位置) 也就是&p

以上是宣告指標的部分。

再來是雙重指標(指標的指標)

指標的指標，說穿了就是在宣告一個指標變數記錄另一個指標的位置，宣告的方式如下：

int p = 10;

int *ptr = &p;       /使用指標ptr記錄p的記憶體位置

int **ptr = &ptr;   /使用雙重指標記錄指標ptr的記憶體位置

宣告的方式這裡可以思考成，

一開始我們宣告整數變數時是只使用 int p 宣告指標變數時，

因為多了個指標的型態，所以便成為 int *ptr

之後我們要宣告的雙重指標(指標的指標)，也就是說指標的型態為 *ptr，
那麼指標的指標就等於*(*ptr) —>這邊方便理解所以使用括號

由此往下推，三重指標就等於(***ptr)，由於是存放指標的指標，所以可以想成*(**ptr)，

為了方便方便釐清指標所存放的東西，這邊用以下(三重指標)例子說明：

int main() {

int p =10;

int *ptr1 = &p;        /指標變數ptr存放p的記憶體位置&p

int **ptr2 = &ptr;     /指標的指標變數存放ptr的記憶體位置&ptr

int ***ptr3 = &ptr2;   /指標的指標的指標變數存放ptr2的記憶體位置&ptr2

cout << "p的值：" << p << endl; 
cout << "p的記憶體位置: " << &p << endl; 

cout << endl;

cout << "ptr1 = " << ptr1 << endl; 

cout << "*ptr1 = " << *ptr1 << endl; 
cout << "ptr1的記憶體位置: " << &ptr1 << endl; 

cout << endl;

cout << "**ptr2 = " << **ptr2 << endl; 
cout << "*ptr2 = " << *ptr2 << endl; 
cout << "ptr2 = " << ptr2 << endl; 
cout << "ptr2的記憶體位置" << &ptr2 << endl;

cout << endl;
 
cout << "***ptr3 = " << ***ptr3 << endl; 

cout << "**ptr3 = " << **ptr3 << endl; 
cout << "*ptr3= " << *ptr3 << endl; 
cout << "ptr3= " << ptr3 << endl;
cout << "ptr３的記憶體位置" << &ptr3 << endl;
}

輸出結果如下：
​
這邊依序解釋，可以看出來：

• ptr1(存放p的記憶體位置) → ptr1 = &p

• *ptr1(取出ptr1指標變數所存放的記憶體位置的值) → *ptr1 = 10

• ptr2(存放指標ptr1的記憶體位置) → ptr2 = &ptr1

• *ptr2(可以思考成從ptr2取值，而從上面得知ptr2存放的是指標ptr1的記憶體位置，
   所以就是從ptr1的記憶體位置取值) → *ptr2 = *(&ptr1) = ptr1 = &p ，當*&這兩個符號放在一起可以抵銷

• **ptr2(思考成*(*ptr2)，從*ptr2的位置取值，也就是說從&p的位置取值) → **ptr2 = *ptr1 = 10

• ptr3(存放ptr2雙重指標的記憶體位置) → ptr3 = &ptr2

• *ptr3(從ptr3取值，由上可知ptr3存放ptr2的記憶體位址，也就是說從&ptr2取他存放的值)
   → *ptr3 = *(&ptr2) = ptr2 = &ptr1

• **ptr3(可看成*(*ptr3)，也就是從*ptr3取值) → **ptr3 = *(*ptr3) = *(&ptr1) = ptr1

• ***ptr3(一樣看成*(**ptr3)，等於從**ptr3取值) → ***ptr3 = *(**ptr3) = *ptr1 = 10

以上，藉由這些規則可以一步步推演往後更多的四重指標、五重指標...多重指標。

有任何錯誤或問題在麻煩大家提出更正。