指针
1 指针的基本概念
指针的作用: 可以通过指针间接访问内存
内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示
可以利用指针变量保存地址
2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法: 数据类型 * 变量名
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
总结:
我们可以通过
&
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
示例:
cpp
#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
// 0x7ff7b70b1768
cout << p << endl; //打印指针变量p
// 0x7ff7b70b1768
//2、指针的使用
//通过*操作指针变量指向的内存
cout << "*p = " << *p << endl;
// *p = 10
return 0;
}
3 指针所占内存空间
提问:指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?
总结:
- 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
示例:
cpp
#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 10
cout << sizeof(p) << endl; // 8
cout << sizeof(char *) << endl; // 8
cout << sizeof(float *) << endl; // 8
cout << sizeof(double *) << endl; // 8
return 0;
}
4 空指针和野指针
1、空指针
空指针:指针变量指向内存中编号为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
示例1:空指针
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
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;
// Process finished with exit code 139 (interrupted by signal 11:SIGSEGV)
return 0;
}
2、野指针
野指针:指针变量指向非法的内存空间
示例2:野指针
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int *p = (int *) 0x1100;
//访问野指针报错
cout << *p << endl;
// Process finished with exit code 139 (interrupted by signal 11:SIGSEGV)
return 0;
}
总结: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
const修饰指针有三种情况
- const修饰指针 --- 常量指针
- const修饰常量 --- 指针常量
- const即修饰指针,又修饰常量
示例:
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 10;
int b = 10;
//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
//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既修饰指针又修饰常量
const int *const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误
return 0;
}
技巧:看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针,是常量就是指针常量
6 指针和数组
作用:利用指针访问数组中元素
示例:
cpp
#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 << " ";
p++;
}
cout << endl;
return 0;
}
bash
第一个元素: 1
指针访问第一个元素: 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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
示例:
cpp
#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
cout << "a = " << a << endl; // a = 10
cout << "b = " << b << endl; // b = 20
swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
cout << "a = " << a << endl; // a = 20
cout << "b = " << b << endl; // b = 10
return 0;
}
总结:如果不想修改实参,就用值传递,如果想修改实参,就用地址传递
8 指针、数组、函数
案例描述:封装一个函数,利用冒泡排序,实现对整型数组的升序排序
例如数组:int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5}
;
示例:
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
//冒泡排序函数
void bubbleSort(int *arr, int len)
//int * arr 也可以写为int arr[]
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
int arr[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 10, 8, 7, 5};
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
bubbleSort(arr, len);
printArray(arr, len);
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
return 0;
}
总结:当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针