C++从0到1(9)：指针

1. 指针的基本概念

作用：通过指针间接访问内存

• 内存编号从0开始记录，一般用十六制数字表示
• 可以利用指针变量保存（另一个变量）地址

2. 指针变量的定义和使用

• 语法：数据类型 *变量名;

#include
using namespace std;

int main() {
	
	int a = 10;
	//1、定义指针
	int * p;
	//让指针记录变量a的地址
	p = &a;
	cout << "a address:" << &a << endl;
	cout << "p:" << p << endl;

	//2、使用指针
	//可以通过解引用的方式找到指针指向的内存
	//指针前面加*代表解引用，找到指针指向的内存中的数据
	*p = 1000;
	cout << "a :" << a << endl;
	cout << "*p:" << *p << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

3. 指针所占内存空间

#include
using namespace std;

int main() {

	//指针所占内存空间大小
	int a = 10;
	int* p = &a;
	//X86 64位存地址都是8个字节
	cout << " sizeof(p):" << sizeof(p) << endl;
	cout << " sizeof(int *):" << sizeof(int *) << endl;
	cout << " sizeof(float *):" << sizeof(float *) << endl;
	cout << " sizeof(double *):" << sizeof(double *) << endl;
	cout << " sizeof(char *):" << sizeof(char *) << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

4. 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：空指针指向的内存空间是不可以访问的

#include
using namespace std;

int main() {

	//空指针
	//1、空指针用于初始化
	int* p = NULL;

	//2、空指针不可以访问
	*p = 100;//报错

	system("pause");
	return 0;

}

• 野指针：指针变量指向非法的内存空间

#include
using namespace std;

int main()
{
	//野指针
	//不能随便指定内存地址，地址没有申请，不能访问
	//(int *)0x1100：将0x1100转换为地址
	int* p = (int *)0x1100;
	cout << *p << endl;//报错

	system("pause");
	return 0;
}

5. const修饰指针

• const修饰指针：常量指针（const int * p = &a; 指针的指向可以修改，指针指向的值不可以改，即指针指向的地址可以改，指向地址的数据不能改，10不能改，地址可以改）
          * p = 20；错误
          p = &b；正确
  

• const修饰常量：指针常量（int * const p = &a; 指针的指向不可改，指针指向的值可以改）
          * p = 20；正确
          p = &b；错误

• const即修饰指针，又修饰常量（const int * const p = &a; 指针的指向和指针的值都不可改）
          * p = 20；错误
          p = &b；错误

#include
using namespace std;

int main()
{
	//const修饰指针
	int a = 10;
	int b = 10;

	const int* p1 = &a;
	*p1 = 20;//报错
	p1 = &b;

	//const修饰常量
	int* const p2 = &a;
	*p2 = 20;
	p2 = &b;//报错

	//const即修饰指针，又修饰常量
	const int* const p3 = &a;
	*p3 = 20;//报错
	p3 = &b;//报错

	system("pause");
	return 0;
}

6. 指针和数组

• 作用：利用指针访问数组中元素

#include
using namespace std;

int main() {

	//指针和数组

	//利用指针访问数组中的元素
	int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

	cout << "the first element:" << arr[0] << endl;

	int* p = arr;//arr是数组首地址
	cout << "zhi zhen the first element:" << *p << endl;
	
	p++;//64位往后移4个字节，指针向后偏移4个字节

	cout << "zhi zhen the first element:" << *p << endl;

	cout << "zhi zhen bian li the element:" << endl;
	int* p2 = arr;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << *p2 << endl;
		p2++;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

7. 指针和函数

• 地址传递，改变实参

#include
using namespace std;

void swap01(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "swap01 a = " << a << endl;
	cout << "swap01 b = " << b << endl;
}

void swap02(int* p1, int* p2)
{
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
}

int main() {
	//指针和函数
	//1、值传递
	int a = 10;
	int b = 20;
	swap01(a, b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	//2、地址传递
	swap02(&a, &b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

8. 指针，数组和函数

案例：封装一个函数，利用冒泡排序，实时对整型数组的升序排列。

#include
using namespace std;
//创建一个函数实现冒泡排序
void bubbleSort(int *arr, int len){
    //外层循环次数
    for(int i=0; i<len-1; i++){
        //内层循环每一次的比较次数
        for(int j=0; j<len-i-1; j++){
            if (arr[j]>arr[j+1])
            {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
            
        }
    }

}

int main(){
    //1. 创建一个数组
    int arr[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 10, 8, 7, 5};
    int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    //2. 创建一个函数实现冒泡排序
    bubbleSort(arr, len);
    //3. 打印排序好的数组
    for (int i = 0 ; i < len; i++){
        cout<<arr[i]<<endl;
    }
    

    system("pause");
    return 0;
}