C/C++指针入门（自用笔记）

自学笔记，不喜勿喷，如有错误，欢迎指正

运算符名称

在地址运算中
&表示取地址，寻址，取址
*表示解引用
当然在程序运行中，这两种运算符也存在复用的情况

运算符的其他含义（复用）

&

1、按位与（两个与连起来&&，是条件与）
eg：

0101&0001=0001

2、引用（在C++当中）
就是给变量取别名
eg：

int a = 10;
int &ref = a;  // ref是a的引用
ref = 20;      // 修改ref等同于修改a
// 此时 a == 20

*

乘法运算

地址运算

取地址&

int a=10;
int* b=&a;
cout<<a<<endl;
cout<<b<<endl;

运行结果：
10
0x8f036e75a466
在这里10就a存储的值，0x8f036e75a466就是a在内存当中的地址

解引用*

需要注意的是*在声明/定义中，和运算中的含义不同

int a=10;
int* b=&a;
cout<<a<<endl;
cout<<*b<<endl;

运行结果：
10
10

理解

取地址&与解引用*二者互为逆运算

取地址&可以理解为这间房子里面住着我大舅，我要知道我大舅家的地址

解引用*可以理解为我知道我二舅家的地址，我去找我二舅

指针的定义与运算

指针的定义

对于个人习惯而言我更喜欢如下的方式

int* b=&a;

但实际上int【空格】*【空格】b之间的空格是随意的，也就是说，也可以是如下的形式

int * b=&a;

int *b=&a;

int*b=&a;

理解：
int*可以看作一个整体，表示int类型的指针

int* b=&a;

（也可以这么理解，但我觉得这么理解有一个小bug）
int看作整型类型，b表示对b进行解应用，也就是b这个地址所对应的解应用的数据是int。 （但这么理解无法解释将&a赋给b）
cpp int *b=&a;

需要注意的是，int类型的指针这一概念不是说这个指针的存储类型是int（在内存当中所占的空间），而是指所存储的这个地址地一个属性。
举例：

int* b=&a;
char* d=&c;

在这里b是int类型的指针，其存储a的地址，
对于a而言：a的存储占4个字节（也可能是两个，具体根据系统定，比如在单片机中就是2个字节）
对于b来说：b（0x8f036e75a466）的存储占6个字节
而d是char类型的指针，其存储c的地址，
对于c而言：c的存储占1个字节
对于d来说：d（0x8f036e75a46a）的存储占6个字节
也就是说指针的类型这个概念，只是属性，并不代表实际的存储空间，指针的存储空间是由内存容量决定的，整个内存有多少地址，需要多少位来进行寻址，则指针的存储就占几位。
那可能有人就要问了，既然指针的存储空间是一定的，并且在不同的主机上占的不一样，为什么还要在声明/定义的时候来规定他的类型呢？为什么要赋予他这种属性呢？
这就体现在指针的运算上了

指针的运算

对于指针而言，其运算只有两种，一种是加，另一种是减，对地址的乘除是没有意义的。

加运算

还是上面的例子

int* b=&a;
b++;
char* d=&c;
d++;

b（0x8f036e75a466）“属性”：int（4字节）
自加一之后变为0x8f036e75a466+4=0x8f036e75a46a

d（0x8f036e75a46a）“属性”：char（2字节）
自加一之后变为0x8f036e75a46a+2=0x8f036e75a46c

总结：
将指针变量加一后，其增加的值等于指向类型占用的字节数。

new关键字分配内存（C++）

new

在c当中，使用malloc来分配内存，小白可能不太知道这个函数，实际上这个函数也包含在<stdio.h>当中，也就是说和一开始咱们最一开始使用的printf这个函数是一个地位。
在C++中分配内存被定义成了关键字new。
举例：

int* p = new int;

运行过程：
我们告诉new，我们需要的内存大小（要四个字节，也就是int），new为我们在堆区找到一块合适的内存大小，并返回他的地址。返回的地址被我们付给指针p。
需要注意的是，使用new分配的内存是没有名称的，只能通过指针来进行访问。
什么叫没有名称呢？还是上面的例子。

int a=10;
int* b=&a;

a就是存储这个内容为10的内存的名称，我们可以通过a（这个变量名）或者是*b（对指针解应用）的方式来访问这块内存。
需要注意的是，这里创建的变量，如果是在函数中，则存储在栈区。如果全局变量，则存储在全局/静态存储区
可能有人就要问了，占用内存的什么区域有什么关系吗？在此我简单提及一下。
堆区：new分配的内存在堆区，使用new分配完之后需要使用delete进行进行内存释放，如果不释放则会一直占用，直到程序运行结束由操作系统释放。
栈区：函数的局部变量存放的地方，函数运行结束时被释放。
全局/静态存储区：全局变量和静态变量存储的地方。程序运行结束后释放。

delete

使用new分配的内存都需要使用delete进行释放。需要注意：
1、一个new和一个delete对应。
2、new完不delete会造成内存泄漏。
3、new完多次delete是不允许的。
4、不可delete声明变量获得的内存。

new与动态数组（这部分之后再写）

数组与指针

首先，我们来复习一下数组的定义：一块连续的存储空间，当中数组的名字就是数组第一个元素的地址。
举例：

int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

a就是a[0]的地址。即

a=&a[0];

这里我们对数组与地址做两个深入的思考。

1、数组的指针表示方法

由上可知，数组第一个元素a[0]的地址是a，即

a==&a[0];

也可以说对a进行解引用，得到a[0]，即

a[0]==*a;

那数组第二个第三个…元素呢？这里直接给出

a[1]==*(a+1);
a[2]==*(a+2);
a[3]==*(a+3);
...

这就体现出来将指针变量加一后，其增加的值等于指向类型占用的字节数。
引用一下C++ Primer Plus的原话

将指针（包括数组名）加1，实际上是加上了一个与指指向的类型的长度（以字节为单位）相等的值。对于遍历数组而言，使用指针加法和数组下标时等效的。

同时这里引用C++ Primer Plus当中的一张图片，便于大家更好的理解。

需要注意的是，使用sizeof（）函数对数组名使用，得到的是数组的长度，这里的数组名没有解释成地址。而对指针使用得到的是指针的长度。

2、对数组名取地址

由上面的论述可知，数组名即为数组首元素的地址，那如果我们进行以下操作呢？

int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
cout<<a<<endl;
cout<<&a<<endl;//对数组名取地址

会得到什么呢？地址的地址吗？
实际上不是的，在这里数组名也没有解释成为地址，实际的输出为，
0x8f036e75a485
0x8f036e75a485
是的，这两个输出是一样的，但是含义却不一样。
对于a（也就是&a[0]）是一块4字节的内存
对于&a则是一块4x10字节的内存
也就是说

int a[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
cout<<a+1<<endl;
cout<<&a+1<<endl;//对数组名取地址

得到：
0x8f036e75a485 + 4 = 0x8f036e75a489
0x8f036e75a485 + 4 x 10 = 0x8f036e75a4c5
这就又体现出来属性的概念
a的属性是int*
&a的属性是int(*)[20]