c++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。

• 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。

二、指针变量的定义和使用

指针变量定义语法：数据类型 *变量名

    int a = 10;
    //声明指针变量
    int* p;
    //指针指向a的地址
    p = &a;
    //利用*解引用，找到指针指向内存中的数据
    cout << *p << endl;

三、指针所占内存空间

在32位操作系统下，无论指针数据类型是什么数据类型，都是占4个字节，而在64位操作系统中占8个字节。

四、空指针和野指针

1.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能够访问的。

int* p = NULL;
//*p;内存0-255之间的内存编号是系统占用的，不可以访问

2.野指针 ：指针变量指向非法的内存空间

//在程序中，避免出现野指针
int* p = (int*)0x1100;

五、const修饰指针

const修饰的指针有三种情况：

• const修饰指针--常量指针
• const修饰常量--指针常量
• const修饰指针，又修饰常量

    int a = 10;
    int b = 10;
    //常量指针，指针指向的值不可以改，指针的指向可以改
    //即*p=20是非法的，p=&b是合法的
    const int* p = &a;
    //指针常量，指针的指向不可以改，指向的值可以改
    //即*p2=20是合法的，p2=&b是不合法的
    int* const p2 = &a;
    //指针指向的值和指向的值都不可更改
    //即* p3 = 20是不合法的，p3 = &b是不合法的
    const int* const p3 = &a;

六、指针配合数组使用

1.通过指针可以访问到数组中的值

int main() {
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6 };
    //数组名就是数组的首个元素的地址
    int* p = arr;
    //利用指针访问数组中的第一个元素
    //解引用取出4个字节中的数据
    cout << *p << endl;
    //因为p是一个整型指针，执行p++之后，指针指向的就是下一个元素
    p++;
    //利用指针访问数组中的第二个元素
    cout << *p << endl;
}

2.通过指针来遍历数组

    //利用指针遍历数组：
    int* p2 = arr;
    for (int i = 0; i < (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])); i++) {
        cout << *p2 << endl;
        p2++;
    }

七、指针和函数

主要区别是值传递还是引用传递

1.值传递：改变形参的值不影响传递进来的实参

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int num1, int num2) {
    cout << "交换之前num1的值：" << num1 << endl;
    cout << "交换之前num2的值：" << num2 << endl;
    int tmp = num1;
    num1 = num2;
    num2 = tmp;
    cout << "交换之后num1的值：" << num1 << endl;
    cout << "交换之后num2的值：" << num2 << endl;
}

int main() 
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    cout << "实参未传入之前a的值：" << a << endl;
    cout << "实参未传入之前b的值：" << b << endl;
    swap(a, b);
    cout << "实参传入之后a的值：" << a << endl;
    cout << "实参传入之后b的值：" << b << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

输出：

2.引用传递：改变形参的值会影响到实参的值；

#include <iostream>
using namespace std;

void swap(int* num1, int* num2) {
    cout << "交换之前num1的值：" << *num1 << endl;
    cout << "交换之前num2的值：" << *num2 << endl;
    int tmp = *num1;
    *num1 = *num2;
    *num2 = tmp;
    cout << "交换之后num1的值：" << *num1 << endl;
    cout << "交换之后num2的值：" << *num2 << endl;
}


int main() 
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int* p1 = &a;
    int* p2 = &b;
    cout << "实参未传入之前a的值：" << a << endl;
    cout << "实参未传入之前b的值：" << b << endl;
    swap(p1, p2);
    cout << "实参传入之后a的值：" << a << endl;
    cout << "实参传入之后b的值：" << b << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

输出：

八、指针函数和数组

封装一个函数，利用指针对数组进行冒泡排序。

#include <iostream>
using namespace std;

void bubbleSort(int* p,int length) {
    //如果在这里计算数组的长度，输出为1，因为传入进来的是数组的首地址，里面只存放1个元素
    //int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    //cout << len << endl;
    //arr是一个指针，指向数组的第一个元素，在数组中用下标访问元素的值时，相当于是将指针指向该元素的内存空间
    //我的理解是c++会自己定位到那，并取得值
    for (int i = length - 1; i >= 0; i--) {
        for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
            if (p[i] < p[j]){
                int tmp = p[i];
                p[i] = p[j];
                p[j] = tmp;
            }
        }
    }
}
void printArr(int* arr, int length) {
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cout << arr[i] << endl;
    }
}

int main() {
    int arr[] = { 1,4,2,7,6,3,5 };
    //注意要在函数外先计算数组的长度
    //如果在函数里面计算，由于数组传进去的是首元素的地址，则长度永远是1
    int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, length);
    printArr(arr, length);

    system("pause");
    return 0;
}

输出：

传入数组是引用传递，因此在里面改变了值会影响到原来数组arr的值，所以最后可以直接对arr进行打印输出。