cplus:指针

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cplus:指针 [2025/11/27 13:38] – 移除 张叶安cplus:指针 [2025/11/28 12:45] (当前版本) – [const修饰指针] 张叶安
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 +====== 指针 (Pointers) ======
  
 +===== 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。
 +
 +===== 指针变量的定义和使用 =====
 +
 +指针变量定义语法：<code cpp>数据类型 * 变量名;</code>
 +
 +**示例**：
 +
 +<code cpp>
 +int main() {
 +
 + // 1、指针的定义
 + int a = 10; // 定义整型变量a
 +
 + // 指针定义语法： 数据类型 * 变量名 ;
 + int * p;
 +
 + // 指针变量赋值
 + p = &a; // 指针指向变量a的地址
 + cout << &a << endl; // 打印数据a的地址
 + cout << p << endl;  // 打印指针变量p
 +
 + // 2、指针的使用
 + // 通过*操作指针变量指向的内存
 + cout << "*p = " << *p << endl; // p为地址，*p为地址中的数据
 +
 + system("pause");
 +
 + return 0;
 +}
 +</code>
 +
 +**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**：
 +> *   我们可以通过 `&` 符号 获取变量的地址。
 +> *   利用指针可以记录地址。
 +> *   对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存。
 +
 +===== 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**：
 +
 +<code cpp>
 +int main() {
 +
 + 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;
 +}
 +</code>
 +
 +> **总结**：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节（而在64位操作系统下通常是8个字节）。
 +
 +===== 空指针和野指针 =====
 +
 +**空指针**：指针变量指向内存中编号为0的空间。
 +  *   **用途**：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**
 +
 +<code cpp>
 +int main() {
 +
 + // 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
 + // 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;
 +}
 +</code>
 +
 +**野指针**：指针变量指向非法的内存空间。
 +
 +**示例2：野指针**
 +
 +<code cpp>
 +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;
 +}
 +</code>
 +
 +> **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。
 +
 +===== const修饰指针 =====
 +
 +const修饰指针有三种情况：
 +
 +  -  const修饰指针 --- **常量指针**
 +  -  const修饰常量 --- **指针常量**
 +  -  const即修饰指针，又修饰常量
 +
 +**示例**：
 +
 +<code cpp>
 +int main() {
 +
 + int a = 10;
 + int b = 10;
 +
 + // 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
 +
 + // 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;
 +}
 +</code>
 +
 +> **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。
 +
 +===== 指针和数组 =====
 +
 +**作用**：利用指针访问数组中元素。
 +
 +**示例**：
 +
 +<code cpp>
 +int main() {
 +
 + int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
 +
 + int * p = arr;  // 指向数组的指针
 +
 + 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++;
 + }
 +
 + system("pause");
 +
 + return 0;
 +}
 +</code>
 +
 +===== 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**：
 +
 +<code cpp>
 +// 值传递
 +void swap1(int a, int b)
 +{
 + int temp = a;
 + a = b;
 + b = temp;
 +}
 +// 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
 +
 + swap2(&a, &b); // 地址传递会改变实参
 +
 + cout << "a = " << a << endl;
 + cout << "b = " << b << endl;
 +
 + system("pause");
 +
 + return 0;
 +}
 +</code>
 +
 +> **总结**：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递。
 +
 +===== 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**：
 +
 +<code cpp>
 +// 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(arr[0]);
 +
 + bubbleSort(arr, len);
 +
 + printArray(arr, len);
 +
 + system("pause");
 +
 + return 0;
 +}
 +</code>
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  • 由 张叶安