前言
指针是一个存储变量地址的变量,可以用来访问内存中的数据。在C++中,指针是一种非常有用的数据类型,可以帮助我们在程序中对内存进行操作和管理。
正文
01-指针简介
指针的基本概念如下:
声明指针:使用“*”符号来声明指针变量,如int *ptr;
表示声明一个指向整型变量的指针。
给指针赋值:可以使用&
运算符来获取变量的地址,并将其赋给指针变量,如int a = 10; int *ptr = &a;
表示将整型变量a的地址赋给指针ptr。
使用指针访问变量:可以使用*
运算符来获取指针指向的变量的值,如int value = *ptr;
表示获取指针ptr所指向的整型变量的值。
修改指针指向的变量:可以直接对指针指向的变量进行修改,如*ptr = 20;
表示将指针ptr所指向的整型变量的值修改为20。
指针的使用过程中需要注意一些注意事项:
尽量避免野指针:未初始化或指向无效地址的指针会导致程序崩溃或产生未定义行为,因此应该始终确保指针指向有效的内存位置。
避免内存泄漏:使用完指针后应该及时释放内存,否则会导致内存泄漏,造成系统资源浪费。
指针类型要匹配:指针的类型应该与其所指向的变量类型匹配,否则会导致编译错误或程序运行时出错。
02-指针的定义和使用
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 定于一个指针 指针就是一个地址,不是一个值
int a = 10;
// 1、指针定义的语法:数据类型 * 指针变量名:
int *p;
p = &a; //这里直接将a的地址传递给了p
cout << "a的地址为:" << &a << endl;
cout << "p的地址为:" << p << endl;
// 上述只是p得到a的地址,2、若想得到a的内存,通过解引用的方式可以获得内存
// 指针前加 * 代表解引用,找到指针指向的内存中的数据
*p = 1000; // 这里将a和p同时更改
cout << "a = " << a << endl;
cout << "p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
03-指针所占空间
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 指针所占内存空间大小
int a = 10;
int * p = &a;
// 指针在32位操作系统中占有4个字节 无论什么数据类型,都是4个字节 X86 32位 X64 64位
cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(int*) << endl; //这里写int* 和 p是一样的输出方式
cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(float*) << endl;
cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(double*) << endl;
cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(char*) << endl;
system("pause");
return 0;
}
04-空指针所占空间
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 空指针
// 1、空指针用于给指针变量进行初始化
int *p = NULL; // NULL代表0
// 2、空指针是不允许访问的
// 0~255之间的内存是系统占用的,不可以进行访问
// *p = 100;
system("pause");
return 0;
}
05-野指针
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 野指针
// 在主程序中尽量避免出现
int *p = (int*)0x1100; //非法空间
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
06-const修饰指针
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// const修饰指针的三种情况
/* 1、常量指针
2、指针常量
3、const既修饰指针,又修饰常量
*/
int a = 10;
int b = 10;
const int *p = &a;
/* 1、常量指针
此时上述代码中的p 使用解引用 获取p的值 *p 但是*p不能进行更改 *p = 20 报错
而 p = &b 这样可以更改,也就是说,p的指向可以更改 这叫常量指针
*/
int * const p = &a;
/* 2、指针常量
此时指的是指针常量,因为,const后加变量指的是常量,这时 *p 可以更改 *p = 20 正确
但是 p 的指向不能更改,也就是说 p = &b 将报错
*/
const int * const p = &a;
/* 3、const既修饰指针,又修饰常量
此时无论指针指向还是指向的值都不可以更改
*/
system("pause");
return 0;
}
07-指针与数组
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
// 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 << "第一个元素为:" << arr[0] << endl;
cout << "第一个元素地址为:" << &arr[0] << endl;
cout << "第一个元素占有字节为:" << sizeof(arr[0]) << endl; // 4个字节
int *p = arr; // 因为数组名arr就是首地址
for (int i = 0; i < 10;i++)
{
cout << *p<< endl;
p++; // p++一次也就是地址向前加4个字节 ,数组中每一个元素占有四个字节,因此p++相当于从一个元素到下一个元素
}
system("pause");
return 0;
}
08-指针与函数
具体代码和解释如下:
#include<iostream>
using namespace std;
// 实现两个数字的交换
void swap01(int a, int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "a =" << a << endl;
cout << "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);
// 2、地址传递
swap02(&a, &b);
cout << "a =" << a << endl; // 20
cout << "b = " << b << endl; // 10
/* 上述经过地址传递传递之后,a和b实参也发生了改变,具体原因如下
1、首先指针一直存储的都是一个地址,比如 p 就是一个地址,但是加上 *p 之后,
这就使用了解引用,此时指的是指针p指向的数值,而不是地址。
2、上述代码中首先,调用swap02()函数时,使用将a和b的地址传递给p1和p2,
此时 p1=a的地址,p2=b的地址。而*p1=10,*p2=20
3、swap02()函数时进行数值更换的函数,*p1表示对应a的地址指向的a的数值,
*p2指的是对应于b的地址指向的b的数值,而该函数,将*p2赋值给了*p1,*p1赋值给了*p2
造成a和b的地址发生改变,地址对应的数值也发生改变 传递地址,将间接改变实参的数据
*/
system("pause");
return 0;
}
09-指针数组函数案例
具体代码、解释和运行结果如下:
#include <iostream>
using namespace std;
// 创建冒泡排序函数
void bubbleSort(int *arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len-1;i++)
{
for (int j = 0; j < len - i - 1;j++)
{
// 如果arr[j]>arr[j+1],则两个数进行交换
if (arr[j]>arr[j+1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
// 创建打印数组函数
void printArray(int *arr, int len)
{
for (int i = 0; i < len;i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
}
int main()
{
// 1、首先创建数组
int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
// 为了方便在函数中使用,并且数组长度可能回不一致,因此可以创建一个变量,用于存储数组长度
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// 2、创建函数,实现冒泡排序,调用排序函数
/* 因为数组名代表的就是数组的首地址,也就是第一个元素的地址,因此,定义函数时,也需要定义指针,而调用函数时
由于本身就是地址,没有必要再进行取地址操作
*/
bubbleSort(arr, len);
// 3、打印排序后的数据,可以直接创建一个打印函数
printArray(arr, len);
system("pause");
return 0;
}
总结
指针是C++中非常重要的概念,可以帮助我们更灵活地对内存进行操作,但在使用指针时需要注意避免常见的问题,以确保程序的稳定性和安全性。