继上一篇:
C++
指针详解
在C++
中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。下面列出了C++
程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念
所以这节就来讲一下必须清楚的一些与指针相关的重要概念。
目录:
C++
Null 指针C++
指针的算术运算C++
指针 vs 数组C++
指针数组C++
指向指针的指针C++
传递指针给函数C++
从函数返回指针
C ++ Null 指针
在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,\为指针变量赋一个NULL值是一个良好的编程习惯。\赋为NULL值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int *ptr = NULL;
cout << "ptr 的值是 " << ptr ;
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
ptr 的值是 0
在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为0的内存,因为该内存是操作系统保留的。\然而,内存地址0有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。\但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:
if(ptr) // 如果 ptr 非空,则完成
if(!ptr) // 如果 ptr 为空,则完成
因此,如果所有未使用的指针都被赋予空值,同时避免使用空指针,\就可以防止误用一个未初始化的指针。很多时候,\未初始化的变量存有一些垃圾值,导致程序难以调试。
C++指针的算术运算
指针是一个用数值表示的地址。因此,您可以对指针执行算术运算。\\\可以对指针进行四种算术运算:++、–、+、-。
假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针,是一个 32 位的整数,让我们对该指针执行下列的算术运算:
ptr++
在执行完上述的运算之后,ptr 将指向位置 1004,因为 ptr 每增加一次,它都将指向下一个整数位置,\\\即当前位置往后移 4 个字节。这\\\个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下,移动指针到下一个内存位置。如果 ptr 指向一个地\\\址为 1000 的字符,上面的运算会导致指针指向位置 1001,因为下一个字符位置是在 1001。
递增一个指针
我们喜欢在程序中使用指针代替数组,因为变量指针可以递增,而数组不能递增\\\,因为数组是一个常量指针。下面的程序递增变量指针,以便顺序访问数组中的每一个\\\元素:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中的数组地址
ptr = var;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl;
// 移动到下一个位置
ptr++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[0] = 0xbfa088b0
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = 0xbfa088b4
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = 0xbfa088b8
Value of var[2] = 200
递减一个指针
同样地,对指针进行递减运算,即把值减去其数据类型的字节数,如下所示:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中最后一个元素的地址
ptr = &var[MAX-1];
for (int i = MAX; i > 0; i--)
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl;
// 移动到下一个位置
ptr--;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[3] = 0xbfdb70f8
Value of var[3] = 200
Address of var[2] = 0xbfdb70f4
Value of var[2] = 100
Address of var[1] = 0xbfdb70f0
Value of var[1] = 10
指针的比较
指针可以用关系运算符进行比较,如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2\\\ 指向两个相关的变量,比如同一个数组中的不同元素,则可对 p1 和 p2 进行大小比较。
下面的程序修改了上面的实例,只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1]
,则把变量指针进行递增:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中第一个元素的地址
ptr = var;
int i = 0;
while ( ptr <= &var[MAX - 1] )
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl;
// 指向上一个位置
ptr++;
i++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var[0] = 0xbfce42d0
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = 0xbfce42d4
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = 0xbfce42d8
Value of var[2] = 200
C\text{++}~ 指针~ vs~ 数组
指针和数组是密切相关的。事实上,指针和数组在很多情况下是可以互换的。\\\例如,一个指向数组开头的指针,可以通过使用指针的算术运算或数组索引来访问数组。\\\请看下面的程序:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中的数组地址
ptr = var;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "var[" << i << "]的内存地址为 ";
cout << ptr << endl;
cout << "var[" << i << "] 的值为 ";
cout << *ptr << endl;
// 移动到下一个位置
ptr++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
var[0]的内存地址为 0x7fff59707adc
var[0] 的值为 10
var[1]的内存地址为 0x7fff59707ae0
var[1] 的值为 100
var[2]的内存地址为 0x7fff59707ae4
var[2] 的值为 200
然而,指针和数组并不是完全互换的。例如,请看下面的程序:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
*var = i; // 这是正确的语法
var++; // 这是不正确的
}
return 0;
}
把指针运算符 * 应用到 var 上是完全可以的,但修改 var\\\ 的值是非法的。这是因为 var 是一个指向数组开头的常量,不能作为左值。
由于一个数组名对应一个指针常量,只要不改变数组的值,仍然可以用指针形式的表达式。例如,下面是一个有效的语句,把 var[2]
赋值为 500:
*(var + 2) = 500;
上面的语句是有效的,且能成功编译,因为 var 未改变。
C\text{++}~指针数组
在我们讲解指针数组的概念之前,先让我们来看一个实例,它用到了一个由 3 个整数组成的数组:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << var[i] << endl;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
可能有一种情况,我们想要让数组存储指向 int 或 char 或其他数据类型的指针。
下面是一个指向整数的指针数组的声明:
int *ptr[MAX];
在这里,把 ptr 声明为一个数组,由 MAX 个整数指针组成。因此,\\\ptr 中的每个元素,都是一个指向 int 值的指针。
下面的实例用到了三个整数,它们将存储在一个指针数组中,如下所示:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr[MAX];
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
ptr[i] = &var[i]; // 赋值为整数的地址
}
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr[i] << endl;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
您也可以用一个指向字符的指针数组来存储一个字符串列表,如下:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 4;
int main ()
{
const char *names[MAX] = {
"Zara Ali",
"Hina Ali",
"Nuha Ali",
"Sara Ali",
};
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Value of names[" << i << "] = ";
cout << names[i] << endl;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Value of names[0] = Zara Ali
Value of names[1] = Hina Ali
Value of names[2] = Nuha Ali
Value of names[3] = Sara Ali
C\text{++}~ 指向指针的指针~(多级间接寻址)
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式,或者说是一个指针链。\\\
指针的指针就是将指针的地址存放在另一个指针里面。\\\
通常,一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时,第一个指针包含了第二个指针的地址,第二个指针指向包含实际值的位置。
一个指向指针的指针变量必须如下声明,即在变量名前放置两个星号。例如,下面声明了一个指向 int 类型指针的指针:
int **var;
当一个目标值被一个指针间接指向到另一个指针时,访问这个值需要使用两个星号运算符,如下面实例所示:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int var;
int *ptr;
int **pptr;
var = 3000;
// 获取 var 的地址
ptr = &var;
// 使用运算符 & 获取 ptr 的地址
pptr = &ptr;
// 使用 pptr 获取值
cout << "var 值为 :" << var << endl;
cout << "*ptr 值为:" << *ptr << endl;
cout << "**pptr 值为:" << **pptr << endl;
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
var 值为 :3000
*ptr 值为:3000
**pptr 值为:3000
\text{C++}~ 传递指针给函数
C++ 允许传递指针给函数,只需要简单地声明函数参数为指针类型即可。
下面的实例中,我们传递一个无符号的 long
型指针给函数,并在函数内改变这个值:
实例
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
// 在写函数时应习惯性的先声明函数,然后在定义函数
void getSeconds(unsigned long *par);
int main ()
{
unsigned long sec;
getSeconds( &sec );
// 输出实际值
cout << "Number of seconds :" << sec << endl;
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long *par)
{
// 获取当前的秒数
*par = time( NULL );
return;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Number of seconds :1294450468
能接受*指针作为参数的函数,也能接受数组作为参数,如下所示:
实例
#include <iostream>
using namespace std;
// 函数声明
double getAverage(int *arr, int size);
int main ()
{
// 带有 5 个元素的整型数组
int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
double avg;
// 传递一个指向数组的指针作为参数
avg = getAverage( balance, 5 ) ;
// 输出返回值
cout << "Average value is: " << avg << endl;
return 0;
}
double getAverage(int *arr, int size)
{
int i, sum = 0;
double avg;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = double(sum) / size;
return avg;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Average value is: 214.4
\text{C++}~ 从函数返回指针
在上一章中,我们已经了解了 C++
中如何从函数返回数组,类似地,C++
允许您从函数返回指针。为了做到这点,必须声明一个返回指针的函数,如下所示:
int * myFunction()
{
.
.
.
}
另外,C++ 不支持在函数外返回局部变量的地址,除非定义局部变量为 static变量。
现在,让我们来看下面的函数,它会生成 10 个随机数,并使用表示指针的数组名(即第一个数组元素的地址)来返回它们,具体如下:
实例
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;
// 要生成和返回随机数的函数
int * getRandom( )
{
static int r[10];
// 设置种子
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
cout << r[i] << endl;
}
return r;
}
// 要调用上面定义函数的主函数
int main ()
{
// 一个指向整数的指针
int *p;
p = getRandom();
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
{
cout << "*(p + " << i << ") : ";
cout << *(p + i) << endl;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
624723190
1468735695
807113585
976495677
613357504
1377296355
1530315259
1778906708
1820354158
667126415
*(p + 0) : 624723190
*(p + 1) : 1468735695
*(p + 2) : 807113585
*(p + 3) : 976495677
*(p + 4) : 613357504
*(p + 5) : 1377296355
*(p + 6) : 1530315259
*(p + 7) : 1778906708
*(p + 8) : 1820354158
*(p + 9) : 667126415
你这更新速度,nb
我还在乱杀提高课(被动语态)
我写了n个小时QwQ
azzz
讲的很细致
有点多主要是有7个大点,共519行,出一下一点也就74行,而且还有代码和输出结果,所以多是正常的,但是一点一个分享内容又有些太少了,干脆写一个
519行QWQ
点一下那个灰色朝上的箭头吧,球球了= ̄ω ̄=~
变个魔术,把它变成橙色的,不要变回来哦,球球了~
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球球~
(狂逃