深入理解 C++ 指针：指针、解引用与指针变量的详细解析
前言
在 C++ 编程语言中，指针 是一个非常强大且重要的概念。对于初学者来说，指针往往会让人感到困惑不解。本文将通过形象的比喻，帮助大家深入理解指针、解引用与指针变量的概念，带你一步步掌握指针的使用。
什么是指针？
简单来说，指针 是一个保存了内存地址的变量。普通变量存储的是数据本身，而指针存储的是某个变量的内存地址。可以通过指针访问到该内存地址中存储的数据。
形象比喻：
想象一下，你有一个朋友要去你家找你：
- 你家的地址 ：就像指针，它不是你本人，但指向了你家，告诉别人如何找到你。
- 你本人：就是存储在内存中的实际数据，当有人通过你家的地址找到你时，就等于通过指针访问到了内存中的实际数据。
代码示例：
cpp
int a = 5; // 变量 a 存储的是数值 5
int *p = &a; // 指针 p 保存了变量 a 的地址在这个例子中，a 是一个普通变量，存储了值 5，而 p 是一个指针，它保存了变量 a 的内存地址。也就是说，p 知道 a 存储在内存的什么位置。
解引用是什么？
当我们知道了变量的地址后，如何通过这个地址去访问实际存储的数据呢？这就需要用到解引用。
解引用 是指通过指针访问指针所指向的内存中的数据。解引用操作符是星号（*）。当你对指针使用 * 操作时，表示你要访问指针指向的那个变量的值。
形象比喻：
- 通过朋友知道了你家的地址，但要真正找到你，需要按照这个地址走到你家门口，敲门，看到你本人。这就是解引用的过程。
代码示例：
cpp
int a = 5; // 变量 a 存储的是数值 5
int *p = &a; // 指针 p 保存了变量 a 的地址
cout << *p; // 输出 a 的值，通过解引用访问 a在上面的例子中，*p 代表通过指针 p 访问 a 的值，所以 cout 将会输出 5。
总结：
p保存的是a的地址（指针）。*p解引用p，表示我们访问了a的值（实际数据）。
指针与普通变量的区别
| 类型 | 描述 | 类比 |
|---|---|---|
| 普通变量 | 存储的是数据本身 | 家里的物品 |
| 指针 | 存储的是某个变量的内存地址 | 你家的地址 |
| 指针解引用 | 通过指针找到并访问该地址存储的值 | 朋友找到你本人 |
普通变量可以直接操作存储的数据，而指针存储的是地址，你需要通过解引用操作符 * 来访问指针所指向的数据。
代码示例一：交换两个整数的最大最小值
示例一代码：
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int *p1, *p2, *p, a, b;
cout << "请输入两个整数" << endl;
cin >> a >> b; // 输入两个整数
p1 = &a; // p1 指向 a
p2 = &b; // p2 指向 b
if (a < b) { // 交换 p1 和 p2 的指向，使得 p1 始终指向较大的值
p = p1;
p1 = p2;
p2 = p;
}
cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
cout << "max=" << *p1 << " min=" << *p2 << endl; // 输出最大值和最小值
return 0;
}示例一结果：
请输入两个整数
45 78
a=45 b=78
max=78 min=45
示例一解释：
-
在这个例子中，我们通过
p1和p2这两个指针分别指向变量a和b。程序判断a是否小于b，如果是，则交换p1和p2的指向。最终，p1始终指向较大的值，p2指向较小的值。通过解引用*p1和*p2，我们分别得到了a和b的最大值和最小值。 -
关键点 ：这个示例展示了如何使用指针交换两个变量的指向，而不需要实际交换变量
a和b的值。
代码示例二：交换两个整数的值
示例二代码：
cpp
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int *p1, *p2, a, b;
cout << "请输入两个整数" << endl;
cin >> a >> b; // 输入两个整数
p1 = &a; // p1 指向 a
p2 = &b; // p2 指向 b
if (a < b) {
int p;
p = *p1; // 将 p1 指向的值赋给临时变量 p
*p1 = *p2; // 将 p2 指向的值赋给 p1 所指向的地址（a）
*p2 = p; // 将临时变量 p 的值赋给 p2 所指向的地址（b）
}
cout << "a=" << a << "b=" << b << endl;
cout << "max=" << *p1 << " min=" << *p2 << endl; // 输出最大值和最小值
return 0;
}示例二结果：
请输入两个整数
45 78
a=78 b=45
max=78 min=45
示例二解释：
-
在这个例子中，我们不仅仅交换了指针指向的地址，还交换了
a和b这两个变量的值。首先，通过p1和p2分别指向a和b。然后，使用一个临时变量p存储p1所指向的值（即a的值），接着将p2所指向的值赋给p1，再将临时变量p的值赋给p2。最终实现了a和b的值交换。 -
关键点：此示例展示了如何通过解引用指针来实际交换两个变量的值。
指针与解引用的区别和联系
通过上述两个例子可以看出：
-
在示例一 中，我们交换的是指针的指向 ，也就是说
p1和p2交换后，指向不同的变量，但a和b的值并没有改变。 -
在示例二 中，我们实际交换了指针指向的变量的值 ，通过解引用
*p1和*p2，将a和b的值进行了交换。
两者的核心区别在于，示例一中的指针仅仅是交换了指向的对象，而示例二通过解引用操作符 * 实现了对象本身值的交换。
常见错误
初学者在使用指针时容易犯一些常见错误，下面是两个需要特别注意的地方：
-
未初始化指针：在给指针赋值之前，指针变量是未初始化的，它可能指向一个随机的内存地址，这可能会导致程序崩溃。
cppint *p; // 没有初始化 cout << *p; // 错误！未初始化的指针解引用解决方法：指针在使用之前一定要初始化。比如可以让指针指向某个已知变量，或者将其初始化为
nullptr。cppint *p = nullptr; // 指针初始化为 nullptr -
野指针：当指针指向的内存已经
被释放或无效时，指针就变成了"野指针"，对这种指针的操作会导致不可预期的结果，甚至崩溃。
cpp int *p = new int(10); // 动态分配内存 delete p; // 释放内存 cout << *p; // 错误！访问已经释放的内存
结束语
指针是 C++ 中非常强大的工具，能够让你直接操作内存，从而实现更灵活和高效的代码。但同时，指针的使用也伴随着一定的风险和复杂性。理解指针、指针变量和解引用是迈向高级编程的关键一步，希望本文的讲解和比喻能帮助你更好地掌握这一概念。
欢迎在评论区讨论你对指针的疑惑和心得！
这篇博客通过形象的比喻和代码示例，帮助读者更好地理解指针和解引用的概念。如果你觉得这篇博客对你有帮助，不妨分享给更多的朋友！