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【C++指针篇(一)】

指针

指针的作用:通过指针间接访问内存

  • 内存编号是从0开始记录的,一般使用十六进制数字表示
  • 可以利用指针变量保存地址

指针变量的定义和使用

定义语法:数据类型 * 变量名

【demo】:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    // 1、指针的定义
    int a = 10; //定义整形变量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的地址为: " << &a << endl;
    cout << "指针 p : " << p << endl;

    // 2、指针的使用
    // 通过 * 操作指针变量指向的内存

    cout << "*p = " << *p << endl;

    return 0;
}      

指针变量与普通变量的区别

  • 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

小结

  • 可以通过 & 符号获取变量的地址
  • 利用指针可以记录地址
  • 对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存

指针锁占内存空间

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

空指针和野指针

  • 空指针:指针变量指向内存编号为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可以访问的

【demo】:

int main(){

    //指针变量p指向内存地址编号为0的空间

    int * p = NULL;

    //访问空指针报错

    //内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问

    cout << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;
}      
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 10;
    int *p = &a; // 指针指向数据a的地址

    cout << "P = " << p << endl;
    cout << "*p = " << *p << endl;
    cout << "sizeof(p) : " << sizeof(p) << endl;
    cout << "sizeof(char *) : " << sizeof(char *) << endl;
    cout << "sizeof(float *) : " << sizeof(float *) << endl;
    cout << "sizeof(double *) : " << sizeof(double *) << endl;

    // 空指针
    //int *q = NULL;
    // cout << "*q=NULL : " << *q << endl; // Segmentation fault (core dumped)

    // 野指针
    //int *r = (int *)0x1100;
    //cout << "*r = (int *)0x1100 : " << *r << endl; // Segmentation fault (core dumped)
    return 0;
}      
  • 野指针:指针变量指向非法的内存空间

6、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:p = &b;

                指针指向的值不能修改      
  • const修饰常量 : 指针常量
int *const p = &a;

                指针的指向不能修改;

                指针指向的值可以修改:*p = 100;      
  • const即修饰指针又修饰常量
const int *const p = &a;

                指针的指向不能修改;

                指针指向的值也不能修改;      

【demo】:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    // const 修饰的是指针,指针指向可以修改,指针指向的值不能更改
    const int *p1 = &a;
    p1 = &b;
    cout << "p1 = " << p1 << endl;
    cout << "*p1 = " << *p1 << endl;
    // *p1 = 100; // 报错,指针指向的值不能修改
    cout << " 修改 *p1 = 100 : " << false << endl;

    // const 修饰的是常量,指针指向不可以修改,指针指向的值可以修改
    int *const p2 = &a;
    // p2 = &b; // 报错,指针指向不可以修改
    *p2 = 100;

    // const即修饰指针又修饰常量
    const int *const p3 = &a;
    // p3 = &b;   // 报错
    // *p3 = 100; // 报错
    return 0;
}      

7、指针与数组

作用 : 利用指针访问数组中的元素

【demo】:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    int *p = arr; // 指向数组的指针,默认指向数组的第一个元素
    cout << "数组arr的第一个元素 : arr[0] =  " << arr[0] << endl;
    cout << "指针访问的元素 : *p = " << *p << endl;

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

8、指针和函数

作用 : 利用指针函数参数,可以修改实参的值

【demo】:

#include <iostream>
using namespace std;

void swap1(int a, int b)
{
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

void swap2(int *p, int *q)
{
    int tmp = *p;
    *p = *q;
    *q = tmp;
}

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
    cout << "值传递:"
         << "a = " << a << " b = " << b << endl;
    swap2(&a, &b); // 地址传递会改变实参

    cout << "地址传递:"
         << "a = " << a << " b = " << b << endl;

    return 0;
}      

9、指针、数组、函数

案例 : 封装一个函数,利用冒泡排序,实现对整形数组的升序排序      
#include <iostream>
using namespace std;

// int * arr 可以写成  int arr[]
void bubbleSort(int *arr, int len)
{
    for (int i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < len; j++)
        {
            if (arr[i] > arr[j])
            {
                int tmp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    }
}

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

int main()
{
    int arr[] = {1, 3, 7, 2, 8, 9, 6, 0, 4, 5};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
    printArray(arr, len);
    bubbleSort(arr, len);
    printArray(arr, len);

    return 0;
}