06-C++学习笔记-指针的定义与使用

news2024/9/27 12:11:55

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指针是C++中非常重要的概念，它允许直接访问内存地址，并通过地址操作变量。本篇笔记将介绍指针的定义与使用方法，以及指针与数组的关系。

1️⃣ 指针的引入

指针的引入是为了解决需要直接访问内存地址的情况。通过指针，可以间接访问和操作变量，提供了更灵活的编程方式。

2️⃣ 指针的定义与使用

✨ 指针的定义形式与方法及其含义

指针的定义形式为：数据类型* 指针变量名。其中，数据类型表示指针所指向变量的数据类型，*表示指针的定义，指针变量名是为指针定义的标识符。

以下是一个指针的定义和使用的示例：

int* ptr; // 定义一个指向整数类型的指针

✨ 通过指针间接访问

通过指针，可以通过访问指针所指向的内存地址来操作变量。通过使用*运算符，可以间接访问指针所指向的值。

int num = 10;
int* ptr = &num; // 将指针ptr指向变量num的地址

std::cout << *ptr; // 输出指针所指向的值，即输出 10

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✨ 指针的初始化

指针变量可以在定义时进行初始化，即指向某个特定的地址或者其他变量。

int* ptr = nullptr; // 初始化为空指针

int num = 20;
int* ptr = &num; // 初始化为指向变量num的地址

✨ 指针运算

指针也支持运算操作，如加法、减法等。指针的运算是基于指针所指向的数据类型的大小来进行的。

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* ptr = arr; // 指向数组arr的首地址

std::cout << *ptr; // 输出指针所指向的值，即输出 1
std::cout << *(ptr + 1); // 输出指针所指向的下一个元素的值，即输出 2

✨ 指针的const限定

可以将指针声明为const，以限制指针的操作。const指针表示指针的值不能被修改。

int num = 30;
const int* ptr = &num; // 声明一个指向常量的指针

// *ptr = 40; // 错误，不能通过指针修改所指向的值

✨ const指针

也可以将指针本身声明为const，表示指针本身的值不能被修改。

int num = 40;
int* const ptr = &num; // 声明一个常量指针

// ptr = nullptr; // 错误，不能修改指针的值

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2️⃣ 数组与指针

数组与指针有着密切的关系，实际上，数组名可以被解释为指向数组首元素的指针。

✨ 数组的首地址

数组名可以看作指向数组首元素的指针。通过使用数组名，可以获得数组的首地址。

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	cout << "数组的首地址:" << arr; // 输出数组的首地址
	return 0;
}

运行结果：
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✨ 指向数组的指针变量

可以定义指向数组的指针变量，并将其指向数组的首地址。

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int* ptr = arr; // 指向数组arr的首地址
	cout << "数组arr的首地址:" <<ptr;
	return 0;
}

运行结果：
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✨ 通过指针访问数组

通过指针，可以通过指针运算访问数组的元素。

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int* ptr = arr; // 指向数组arr的首地址

	cout << "第一个元素的值:"<<*ptr << "\n"; // 输出数组第一个元素的值，即输出 1
	cout << "第二个元素的值:" << *(ptr + 1); // 输出数组第二个元素的值，即输出 2
	return 0;
}