Day 05 C++ 入门之指针

一、指针的基本概念

指针的作用：可以通过指针间接访问内存空间

内存是有编号的（每一个空间都有属于自己的编号），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。

简单来说，指针就是一个地址，指针是一个变量，这个变量保存的是一个空间（地址）的编号

1.1 指针变量的定义和使用

指针变量的定义语法：数据类型 * 变量名；

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int a = 7;
// 定义一个指针
int* p;
// 让指针记录变量a的地址
p = &a;// 建立关系
cout << "a的地址为：" << &a <<endl;
cout << "a的地址为：" << p <<endl;// 二者输出的值相同

p指向变量a所存在的空间

1.2 指针的使用

解引用使用指针，表示指针p所指向的内存空间的数值

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//解引用来使用 *指针变量名
*p = 8;//将p所指向的内存的变量进行了赋值为8，即a变成了8

1.3 指针所占的内存空间：

指针也是一种数据类型，不管什么类型，都占内存空间为4个字节（32位(x86)操作系统下），64位(x64)操作系统下占8个字节。

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int* p;
sizeof(p);
sizeof(int*);
sizeof(char*);
sizeof(double*);

二、空指针

指针变量指向内存中编号为0的空间；被用于初始化指针变量；空指针（指向的内存）不可以访问。

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int* p;
int* p = NULL;//空指针

空指针不可以访问，不可以解引用赋值。0~255之间的内存编号是系统占用的，因此不可以访问

三、野指针

指针变量指向非法的内存空间，不指向已有变量，也不指向空指针

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int* p = (int*)0x1100;// 一个数，强制转为地址＋（int*）

这个地址空间我们没有去申请，就去使用他，这是不行的，是一个常见的一种错误，要尽量避免出现野指针

空指针和野指针都不是我们申请的空间，不要随意的去使用。

四、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

这个指针的指向可以改，但是指针指向的值不可以改。可以改指向，即原来指向a，现在进行更改，指向b、c、d等；但是不能更改指针指向的值，即指针指向的值不可以被更改，现在指向a，a的值不可以被修改。

2. const修饰常量----指针常量

指针指向不可以修改，但是指针指向的值可以被修改

3. const既修饰指针，又修饰常量

指针的指向和指向的值都不可以更改。即认定了，只能是它，不接受更改

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int a =7;
int b = 8;
int* p = &a;
//1. const修饰指针----常量指针
const int* p = &a;
p = &b;//正确，可以修改指向
*p =6;//错误，不可以修改指向的值
//2. const修饰常量----指针常量
int* const p = &a;
*p = 6;//正确
p = &b; //错误
//3. const既修饰指针，又修饰常量
const int* const p = &a;

注：常量指针，可以修改指针指向，（可以换男朋友，但不可以换底线(值)）；指针常量，可以修改值，（不换男朋友，一直换底线！！！）

只要被const修饰的就不可以改，const后面的就不可以改

五、指针和数组

利用指针访问数组中的元素。创建指针指向数组名（数组的数组名 = 数组首地址）即可。解引用就可以访问一个数组的首元素。

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int A[7]={1,2,3,4,5,6,7};
int* p = A;
cout << "第一个元素是"  << *p << endl;
for(int i =0;i<7;i++)
{
    cout << "第" << i+1 <<" 个元素是"  << *p << endl;
    p++;//是一个整型指针，所以＋1就是往后移动一个整型数据所占空间的大小
}

指针指向数组之后，指针+1=向后移动一个数组元素的空间大小，即指向下一个元素

六、指针和函数

利用指针作函数的参数，可以修改实参的值。指针作为参数传递，传的是参数的地址

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//值传递
void swap1(int num1,int num2)
{
    int temp = num1;
    num1 = num2;
    num2 = temp;   
}

//址传递
void swap2(int* p,int* q)
{
    int temp = *p;
    *p = *q;
    *q = temp;   
}

int main()
{
    
    int a = 7;
    int b = 6;
    swap1(a, b);
    cout << "现在a、b的值为" << a << " 、" << b << endl;//7、6
    swap2(&a, &b);
    cout << "现在a、b的值为" << a << " 、" << b << endl;//6、7
	system("pause");
	return 0;

}

前面函数讲的是值传递，值传递是在另一片空间新开几个空间进行赋值，实参和形参是两个不同的空间。

这里讲的是址传递，传的是参数的地址，而内存空间的地址是没有重复的完全一样的编号的，所以这样实参和形参指向的是同一个地址，所以形参的改变会影响实参的改变，也就是说，形参的改变就是实参的改变。

七、指针配合数组和函数的例子

封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序。

{4，3，6，9，1，2，10，8，7，5}

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//冒泡排序函数
//传数组，传的是数组的首地址。
void bubbleSort(int* A, int n)
{
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)
        {
            if (A[j] > A[j+1])
            {
                int temp = A[j];
                A[j] = A[j + 1];
                A[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}
int main()
{
    int A[10] = {4,3,6,9,1,2,10,8,7,5};
    int* p = A;
    bubbleSort(p,10);
    for(int i=0;i<10;i++){
        cout << A[i] << endl;
    }
	system("pause");
	return 0;

}

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