C++基础入门丨7. 指针——一文搞懂指针

news2024/11/13 14:59:30

操作系统：Windows 10
IDE：Visual Studio 2019

文章目录

- 1 什么是指针
- 2 指针变量的定义和使用
- 3 指针所占用的空间
- 4 空指针和野指针
- 5 const修饰指针
- 6 指针和数组
- 7 指针和函数
- 8 指针、函数、数组

1 什么是指针

我们知道每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。

而指针就是用来保存地址的工具，可以利用指针变量保存地址，进而通过指针间接访问变量的内存。

2 指针变量的定义和使用

定义语法：数据类型 * 变量名；，例如：int * p;

指针的使用：*p，通过*操作指针变量指向的内存。

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。

#include<iostream>
using namespace std;

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;

	system("pause");

	return 0;
}

3 指针所占用的空间

所有指针类型在32位操作系统下是4个字节
所有指针类型在64位操作系统下是8个字节

#include<iostream>
using namespace std;

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;
}

在这里插入图片描述

4 空指针和野指针

指针类型	解释	举例
空指针	指针变量指向内存中编号为0的空间	`int * p = NULL;`
野指针	指针变量指向非法的内存空间	`int * p = (int *)0x1100;`

int * p = (int *)0x1100; 指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间，但是这个空间在此之前没有申请。
空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。

5 const修饰指针

三种情况	习惯叫法	举例
const修饰指针	常量指针	`const int * p`
const修饰常量	指针常量	`int * const p`
const即修饰指针，又修饰常量	-	`const int * const p`

常量指针：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

指针常量：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即修饰指针，又修饰常量：指针指向和指针指向的值都不可以改。

const int * const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误

指针常量、常量指针助记：

两种情况	形式	拆解
指针常量	const int ***** p	const （常量）+ *****（指针） $\to$ 常量指针
常量指针	int *** const** p	***（指针） + const**（常量） $\to$ 指针常量

6 指针和数组

作用：利用指针访问数组中元素

#include<iostream>
using namespace std;

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;
}

在这里插入图片描述

7 指针和函数

作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值

#include<iostream>
using namespace std;

//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;
}

在这里插入图片描述

8 指针、函数、数组

封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序。

#include<iostream>
using namespace std;

//1、定义一个数组，数组中的元素可以自由添加
int arr[] = { 3,5,1,7,4,9,0,6,2,8,15,12,14,13,11 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

//2、函数实现冒泡排序，指针变量接收数组
void bubbleSort(int * arr, int len)
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		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;
			}
		}
	}
}//3、调用函数，打印排序后的结果
int main()
{
	bubbleSort(arr, len);

	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i]; cout << " ";
	}

	system("pause");

	return 0;
}