C/C++之指针(上)
C/C++之指针(上)
上节介绍了二维数组。C/C++之二维数组
本节介绍劝退大部分同学的指针！(重点)。
由于比内容比较多，篇幅比较长，所以分为三个部分。本篇为上。
文章目录
- C/C++之指针(上)
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- 1、指针的定义
- 2、指针的访问
- 3、空指针，坏指针
- 4、指向数组的指针(指针的自增与自减)
- 5、指针与指针的减法
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引入几个问题:
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之前在讲函数的时候，提到过普通变量是无法通过调用函数来改变的。
例如:#includeusing namespace std; void add(int a, int b){ a = a + b; } int main(){ int x = 0; add(x, 5); cout << x << endl; return 0; } 显然，这里的结果不会改变。x依旧是0，看输出:
0 -
如果一个函数需要返回多个值又该怎么做?
例如：一个函数要返回一个int值，同时要判断是否成功执行，还要返回bool类型值。这时候肯定不行的，因为一个函数只有一个返回值。 -
如果一次性传入太多的参数，无疑会大幅度拖慢速度，执行效率会被降低，这时候怎么做呢？还是使用指针。
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上面引入的问题都对应了一个新的变量，指针变量。
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本节来介绍听起来就比较难的指针(其实很简单。)
1、指针的定义
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引入:
scanf()函数，大家在用scanf()输入值的时候，后面的变量列表都加了取地址符&。这是为什么呢？
很明显，scanf()函数传递变量只是普通的值传递，并不会改变变量的值，所以此处传递的是一个指针，一个地址。
scanf("%d", &a);类似的情况。
实质：scanf()把输入的常量，保存到地址对应的值中。 -
指针的定义: 使用
变量类型* 变量名;来定义一个指针。实例:#includeusing namespace std; int main(){ int age = 18; //整数类型的指针，指向一个整数的地址。此处p的值就是age的地址。 int* p = &age; //调用scanf()，此处可以直接调用指针变量而不需要&(取地址),因为p的值本身就是一个地址 scanf("%d", p); return 0; } 如图:(此处假设age的地址为8016，值为18)。
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定义:
变量类型*变量名;来定义，具体方式有如下几种。差别不大，建议用第一种和第二种。- 第一种:
int *p; - 第二种:
int* p; - 第三种:
int * p; - 第四种:
int*p;(不建议)
- 第一种:
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误区:
int *p1, *p2;这是两个指针变量,int* p1, p2;这是一个指针变量p1和一个普通变量p2;(*连着int没啥特别的地方)。 -
强调：指针也有自己的地址。它的值为指向的变量的地址(不是指针的地址！)。
详解:#includeusing namespace std; int main() { int age = 18; //整数类型的指针，指向一个整数的地址。此处p的值就是age的地址。 int* p = &age;//等价为int *p; p = &age; //获取指针变量p的地址。 printf("指针p的地址为:%p\n", &p); //获取指针p指向的地址。 printf("指针p所指向地址为:%p\n", p); //获取指针p指向的地址的值。 printf("指针p所指向地址的值为:%d\n", *p); //获取普通变量age的地址。 printf("普通变量p的地址为:%p\n", &age); //获取普通变量age地址中的值。 printf("普通变量p的地址对应的值为:%d\n", *(&age)); //等同于先取地址，再取地址中的值 return 0; } 输出结果:（每次调试都不同, 原因：程序结束自动释放内存)
指针p的地址为:010FFB10 指针p所指向地址为:010FFB1C 指针p所指向地址的值为:18 普通变量p的地址为:010FFB1C 普通变量p的地址对应的值为:18分析: 此处获得了两个不同的地址值，指针的地址和指针指向的地址(分别为010FFB10与010FFB1C)。指针指向的地址和指向的变量的地址相同(此处为010FFB1C)，同时指向的地址的值与指向的变量的值也相同。
用图表示为:
2、指针的访问
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指针和其他的普通变量一样，都可以访问和修改。
例如:(&取地址符)#includeusing namespace std; int main() { int age1 = 18; int age2 = 21; int age3 = 24; int* p = &age1; //使用%d打印地址可能会出现负数。 printf("p的地址为: %p\t age1的地址为: %p\n", p, &age1); //改变p指向的变量。 p = &age2; printf("p的地址为: %p\t age2的地址为: %p\n", p, &age2); //改变p指向的变量。 p = &age3; printf("p的地址为: %p\t age3的地址为: %p\n", p, &age3); return 0; } 输出内容:
p的地址为: 00F1F9A4 age1的地址为: 00F1F9A4 p的地址为: 00F1F998 age2的地址为: 00F1F998 p的地址为: 00F1F98C age3的地址为: 00F1F98C发现：改变指针所指向的对象后，它的值变成了指向的对象的地址。(使用&取出变量的地址)
访问指针所指向的地址的值。(*为间接访问符，指针运算符)#includeusing namespace std; int main() { int age = 18; int* p = &age; int x = 0; //间接访问指针p指向地址所对应的值 x = *p; //使用%d打印地址可能会出现负数。 *p = 13; printf("x的值为:%d\n", x); printf("*p的值为:%d\n", *p); return 0; } 输出结果：
x的值为:18 *p的值为:13可以通过
*(指针运算符)来取出指针指向的变量的地址的值，并且和别的非指针变量一样能够进行相同的运算。
3、空指针，坏指针
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看下面的例子：
#includeusing namespace std; int main() { int age; int* p; cin >> age; if(age == 18){ p = &age; }else if(age == 40){ p = &age; } cout << "p指向的地址为:" << p << endl; return 0; } 上面的代码存在很大的问题：可能会没有初始化指针p的值。而且会报错。
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在定义指针的时候就初始化来解除警报。
int* p = 0;或者int* p = NULL;初始化为空指针。
但0地址是不可访问的，所以需要将代码变得更加健全！#includeusing namespace std; int main() { int age; int* p; cin >> age; if(age == 18){ p = &age; }else if(age == 40){ p = &age; } if(p){ cout << "p指向的地址为:" << p << endl; }else{ cout << "p没有指向任何地址" << endl; } return 0; } 注意：一般使用NULL而不使用0来初始化指针
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坏指针：没有初始化就使用的指针！
4、指向数组的指针(指针的自增与自减)
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数组和普通变量不同，前面通过普通函数发现能够改变数组中成员的值。C/C++之自定义函数
原理:传递整个数组到函数中，不是单纯的传递值，而是传递数组的第零个成员的地址!! -
对数组的地址进行分析:
#includeusing namespace std; int main() { //定义两个数组，一个为int型，一个为char型 int a[3] = { 1, 2, 3}; char b[3] = { 'a', 'b', 'c'}; //获取a数组的所有成员的地址。 printf("a[0]的地址为:%p\n", &a[0]); //等效于printf("a[0]的地址为:%p\n", a); printf("a[1]的地址为:%p\n", &a[1]); //等效于printf("a[0]的地址为:%p\n", a + 1); printf("a[2]的地址为:%p\n", &a[2]); //等效于printf("a[0]的地址为:%p\n", a + 2); //使用第二种取地址的方法取值 printf("a[0]的值为:%d\n", *a); printf("a[1]的值为:%d\n", *(a + 1)); printf("a[2]的值为:%d\n", *(a + 2)); //获取b数组的所有成员的地址。 printf("b[0]的地址为:%p\n", &b[0]); //等效于printf("b[0]的地址为:%p\n", b); printf("b[1]的地址为:%p\n", &b[1]); //等效于printf("b[0]的地址为:%p\n", b + 1); printf("b[2]的地址为:%p\n", &b[2]); //等效于printf("b[0]的地址为:%p\n", b + 2); //使用第二种取地址的方法取值 printf("b[0]的值为:%c\n", *b); printf("b[1]的值为:%c\n", *(b + 1)); printf("b[2]的值为:%c\n", *(b + 2)); return 0; } 输出:
a[0]的地址为:012FF904 a[1]的地址为:012FF908 a[2]的地址为:012FF90C a[0]的值为:1 a[1]的值为:2 a[2]的值为:3 b[0]的地址为:012FF8F8 b[1]的地址为:012FF8F9 b[2]的地址为:012FF8FA b[0]的值为:a b[1]的值为:b b[2]的值为:c大家发现没有：之前讲指针的定义的时候int *p的地址占了四个字节(010FFB10)。
这里也相同，int a[3]数组，每个成员占四个字节，而char b[3]数组，每个成员占1个字节。 -
总结：
int* p = a;表示指向数组的指针，访问数组的第i个元素可以用*(p + i)来访问！
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指针的自增：(自增与自减++,–的优先级高于*)
#includeusing namespace std; int main() { int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5}; int* p = a; //用指针输出值 for(int i = 0; i < 5; i++){ printf("%d ", *p++); } return 0; } 输出结果:
1 2 3 4 5 -
指针的自减：
#includeusing namespace std; int main() { int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5}; //让p指向最后一个元素的地址 int* p = &a[sizeof(a) / sizeof(a[0]) - 1]; //用指针逆序输出 for(int i = 0; i < 5; i++){ printf("%d ", *p--); } return 0; } 输出结果:
5 4 3 2 1 -
注意：+，-运算符的优先级低于*(
乘)(取值运算符)所以在具体访问数组中某个值时需要*(p + i);
例:#includeusing namespace std; int main() { int a[5] = { 21, 12, 66, 44, 25 }; //让p指向最后一个元素的地址 int* p = &a[0]; //用指针输出第四个*(p + 3) printf("第四个元素的值为:%d\n", *(p + 3)); //注意区别 printf("*p + 3的值为:%d", *p + 3); return 0; } 输出结果：
第四个元素的值为:44 *p + 3的值为:24分析:
*(p + 3)等同于a[4],*p + 3等同于a[0] + 3;总结： 进行指针对数组中的元素进行取值时:
p + i实际指向的地址为p + i * sizeof(数据类型))
5、指针与指针的减法
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先来讲指针的减法:
用处：计算数组元素的偏移值，计算字符串元素的偏移值#includeusing namespace std; int main() { int a[5] = { 21, 12, 66, 44, 25 }; int* p1 = &a[0]; int* p2 = &a[4]; printf("p2 - p1 = %d\n", p2 - p1); printf("p1 - p2 = %d", p1 - p2); return 0; } 输出结果:
p2 - p1 = 4 p1 - p2 = -4相减的指针如果不是指向同一个数组，那就没有意义。
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指针的相加：(无任何意义，故在此不做研究。)
本节到这里，下一节继续。