C++入门05—指针

1. 指针的基本概念

指针的作用: 可以通过指针间接访问内存

  • 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:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	//1、指针的定义


	int a = 10; //定义整型变量a
	int* p;  //指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;


	//指针变量赋值
	p = &a; //指针指向变量a的地址
	cout << "数据a的地址"<< & a << endl; //打印数据a的地址
	cout <<"指针变量p的值:"<< p << endl;  //打印指针变量p


	//2、指针的使用
    // 通过解引用的方式找到指针指向的内存
	//指针前加*表示解引用,通过*操作指针变量指向的内存
	cout << "通过*操作指针变量指向的内存 *p = " << *p << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

运行结果表明:

a = 10;

p = &a; (p即为指针变量,表示的是变量a所在的地址)

*p=a=10; (*p 是通过应用指针变量中的地址,访问地址中对应的数据)

指针变量和普通变量的区别

  • 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址

  • 指针变量可以通过" * "操作符,操作指针变量指向的内存空间,这个过程称为解引用

总结1: 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2:利用指针可以记录地址
总结3:对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存

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:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	
	// 指针所占内存空间
	// 初始化
	int a = 10;
	int* p;
	p = &a; //指针指向数据a的地址

	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;
}

总结:所有指针类型在32位操作系统下是4个字节

4. 空指针和野指针

4.1 空指针

空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间

**用途:**如果一开始时不知道指针变量指向哪里比较合适,可以将其指向编号为0的空间,即初始化指针变量

**注意:**空指针指向的内存是不可以访问的

示例1:空指针

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	// 空指针
	// 1.空指针用于给指针变量进行初始化

	//指针变量p指向内存地址编号为0的空间
	int* p = NULL;

	//访问空指针报错 
	// *p = 100; // 会报错
	//内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问
	cout << *p << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

4.2 野指针

野指针:指针变量指向非法的内存空间

示例2:野指针

cpp 复制代码
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即修饰指针,又修饰常量

常量指针:

const修饰了指针 int *p,那么*p就不可被修改。

指针常量:

const修饰的是常量p=&a,所以p=&a的值不可以被修改。

const即修饰指针,又修饰常量:

总结:

const修饰了什么,被修饰的东西就不可被修改。

示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;

	// 1.常量指针
	//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

     // 2.指针常量
	//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;
}

技巧:看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针,是常量就是指针常量

6. 指针和数组

**作用:**利用指针访问数组中元素

示例:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

	// 利用指针访问数组中的元素

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

	int* p = arr;  //指向数组的地址  arr就是数组的地址

	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++; // 让指针向后偏移4个字节
	}

	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:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

//实现2个数字进行交换


//方式1:值传递
void swap1(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//方式2: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
	cout << "通过值传递swap1(int a, int b)的结果: "  << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;


	swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
	cout << "通过地址传递swap2(int* p1, int* p2)的结果: " << endl;
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

说明:

总结:如果不想修改实参(即被传入函数的原数据),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:

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

//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;
			}
		}
	}
}

//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
}

int main() {

	int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);

	bubbleSort(arr, len);

	printArray(arr, len);

	system("pause");

	return 0;
}

总结:当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针

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