C++ 带示例的指针
本杰明·沃克
什么是指针？
In C++，指针指的是保存另一个变量地址的变量。与常规变量一样，指针也有数据类型。例如，整数类型的指针可以保存整数类型变量的地址。字符类型的指针可以保存字符类型变量的地址。
您应该将指针视为内存地址的符号表示。使用指针，程序可以模拟引用调用。它们还可以创建和操作动态数据结构。在 C++，指针变量是指指向另一个变量所指向的内存中特定地址的变量。
地址在 C++
要明白 C++ 指针，你必须了解计算机如何存储数据。
当你在 C++ 程序中，会给它分配一些空间，即计算机内存。这个变量的值就存储在分配的位置。
要知道计算机内存中存储数据的位置， C++ 提供 & （引用）运算符。该运算符返回变量占用的地址。
例如，如果 x 是一个变量，则 &x 返回该变量的地址。
指针声明语法
的声明 C++ 采用以下语法：
datatype *variable_name;
- 数据类型是指针的基类型，必须是有效的 C++ 数据类型。
- variable_name 应该是指针变量的名称。
- 上面用于指针声明的星号与用于执行乘法运算的星号类似。星号将变量标记为指针。
以下是有效指针声明的示例 C++:
int *x; // a pointer to integer double *x; // a pointer to double float *x; // a pointer to float char *ch // a pointer to a character
引用运算符 (&) 和引用运算符 (*)
引用运算符（&）返回变量的地址。
取消引用运算符（*）帮助我们获取已存储在内存地址中的值。
例如：
假设我们有一个名为num的变量，存储在地址0x234，存储值28。
引用运算符（&）将返回 0x234。
取消引用运算符 (*) 将返回 5。
例如1：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x = 27;
int *ip;
ip = &x;
cout << "Value of x is : ";
cout << x << endl;
cout << "Value of ip is : ";
cout << ip<< endl;
cout << "Value of *ip is : ";
cout << *ip << endl;
return 0;
}
输出：
工作原理：
以下是代码截图：
代码说明：
- 导入 iostream 头文件。这将允许我们使用头文件中定义的函数而不会出现错误。
- 包含 std 命名空间以便使用其类而不调用它。
- 调用 main() 函数。程序逻辑应添加在此函数主体内。{ 标记函数主体的开始。
- 声明一个整型变量 x 并赋值 27。
- 声明一个指针变量*ip。
- 将变量x的地址存储在指针变量中。
- 在控制台上打印一些文本。
- 在屏幕上打印变量 x 的值。
- 在控制台上打印一些文本。
- 打印变量 x 的地址。该地址的值存储在变量 ip 中。
- 在控制台上打印一些文本。
- 打印存储在指针地址的值。
- 程序执行成功后应该返回值。
- main() 函数体结束。
指针和数组
数组和指针基于相关概念工作。使用带有指针的数组时，需要注意不同事项。数组名称本身表示数组的基地址。这意味着要将数组的地址分配给指针，不应使用与号 (&)。
例如：
p = arr;
上面的代码是正确的，因为 arr 表示数组的地址。下面是另一个示例：
p = &arr;
以上内容不正确。
我们可以隐式地将数组转换为指针。例如：
int arr [20]; int * ip;
以下是有效操作：
ip = arr;
经过上述声明后，ip 和 arr 将是等价的，它们将共享属性。但是，可以为 ip 分配不同的地址，但我们不能为 arr 分配任何内容。
例如2：
此示例显示如何使用指针遍历数组：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int *ip;
int arr[] = { 10, 34, 13, 76, 5, 46 };
ip = arr;
for (int x = 0; x < 6; x++) {
cout << *ip << endl;
ip++;
}
return 0;
}
输出：
以下是代码截图：
代码说明：
- 声明一个整型指针变量ip。
- 声明一个名为 arr 的数组，并在其中存储 6 个整数。
- 将 arr 赋值给 ip，ip 和 arr 就变得等价了。
- 创建一个 for 循环。创建循环变量 x 来迭代从索引 0 到 5 的数组元素。
- 打印存储在指针 IP 地址的值。每次迭代将返回一个值，总共进行 6 次重复。endl 是 C++ 表示结束行的关键字。此操作允许您在打印每个值后将光标移动到下一行。每个值都将打印在单独的行中。
- 每次迭代后将指针移动到下一个 int 位置。
- 循环结束。
- 程序成功执行后必须返回一些内容。
- main() 函数体结束。
空指针
如果没有要分配的确切地址，则可以为指针变量分配 NULL。这应该在声明期间完成。这样的指针称为空指针。其值为零，并在许多标准库（如 iostream）中定义。
例如3：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int *ip = NULL;
cout << "Value of ip is: " << ip;
return 0;
}
输出：
以下是代码截图：
代码说明：
- 声明一个指针变量ip并赋予其NULL值。
- 在控制台上打印指针变量 ip 的值以及一些文本。
- 程序成功完成后必须返回值。
- main() 函数体结束。
变量指针
通过 C++，您可以直接从计算机内存中操作数据。
内存空间可以根据需要分配或重新分配。这是通过指针变量实现的。
指针变量指向另一个变量指向的计算机内存中的特定地址。
可以声明如下：
int *p;
或
int* p;
在你的例子中，我们已经声明了指针变量 p。
它将保存一个内存地址。
星号是取消引用运算符，表示指向的指针。
指针p指向内存地址中的一个整数值。
例如4：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int *p, x = 30;
p = &x;
cout << "Value of x is: " << *p;
return 0;
}
输出：
以下是代码截图：
代码说明：
- 声明一个指针变量 p 和一个变量 x，其值为 30。
- 将变量x的地址赋给p。
- 在控制台上打印指针变量 p 的值以及一些文本。
- 程序成功完成后必须返回值。
- main() 函数体结束。
指针的应用
函数在 C++ 只能返回一个值。此外，函数中声明的所有变量都分配在函数调用堆栈上。一旦函数返回，所有堆栈变量都会被销毁。
函数的参数按值传递，对变量进行的任何修改都不会改变传递的实际变量的值。以下示例有助于说明这一概念：-
例如5：
#include <iostream>
using namespace std;
void test(int*, int*);
int main() {
int a = 5, b = 5;
cout << "Before changing:" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
test(&a, &b);
cout << "\nAfter changing" << endl;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
return 0;
}
void test(int* n1, int* n2) {
*n1 = 10;
*n2 = 11;
}
输出：
以下是代码截图：
代码说明：
- 创建一个名为 test 的函数原型，该函数将接受两个整数参数。
- 调用 main() 函数。我们将在其主体内添加程序逻辑。
- 声明两个整型变量 a 和 b，每个值均为 5。
- 在控制台上打印一些文本。endl（结束行）将移动光标以在下一行开始打印。
- 将变量 a 的值与其他文本一起打印在控制台上。endl（结束行）将移动光标以开始打印下一行。
- 将变量 b 的值与其他文本一起打印在控制台上。endl（结束行）将移动光标以开始打印下一行。
- 创建一个名为 test() 的函数，以变量 a 和 b 的地址作为参数。
- 在控制台上打印一些文本。\n 将在打印文本之前创建一个新的空白行。endl（结束行）将在打印文本后将光标移动到下一行开始打印。
- 将变量 a 的值与其他文本一起打印在控制台上。endl（结束行）将移动光标以开始打印下一行。
- 将变量 b 的值与其他文本一起打印在控制台上。endl（结束行）将移动光标以开始打印下一行。
- 程序成功完成后必须返回值。
- main() 函数体结束。
- 定义函数 test()。该函数应采用两个整型指针变量 *n1 和 *n2。
- 将指针变量 *n1 的值赋为 10。
- 将指针变量 *n2 的值赋为 11。
- 函数 test() 主体结束。
即使在函数测试内部为变量 a 和 b 分配了新值，但函数调用完成后，外部函数 main 中并不会反映相同的值。
使用指针作为函数参数有助于在函数中传递变量的实际地址，并且对变量执行的所有更改都将反映在外部函数中。
在上面的例子中，函数“test”具有变量“a”和“b”的地址。这两个变量可从函数“test”直接访问，因此对这些变量所做的任何更改都会反映在调用函数“main”中。
使用指针的优点
以下是使用指针的优点/好处
- 指针是存储其他地址的变量 中的变量 C++.
- 函数可以使用指针修改并返回多个变量。
- 可以使用指针动态分配和取消分配内存。
- 指针有助于简化程序的复杂性。
- 使用指针可以提高程序的执行速度。
总结
- 指针指向保存另一个变量地址的变量。
- 每个指针都有一个有效的数据类型。
- 指针是内存地址的符号表示。
- 指针允许程序模拟引用调用并创建和操作动态数据结构。
- 阵列 和指针使用相关的概念。
- 数组名称表示数组的基数。
- 如果要将数组的地址分配给指针，请不要使用与符号 (&)。
- 如果没有特定地址来分配指针变量，则为其分配NULL。