C++中的指针

一.指针的定义

        在C++中，指针是一种特殊的变量，它存储另一个变量的内存地址。简单的说，指针是指向另一个数据类型的“指针”或“引用”，我们可以通过指针来间接操作其他变量的值。

指针的基本语法：

数据类型 *指针变量名

---

简单的使用方法：

#include <iostream>
using namespace std;int main() {// 1. 定义一个要指向的变量int a = 10;// 2. 定义一个指针的空间int *p;// 3. 让指针记录变量a的地址p = &a;// 输出a的地址和指针p的值（即a的地址）cout << "a的地址为： " << &a << endl;cout << "指针p为： " << p << endl;// 4. 使用指针// 通过解引用，指针p指向的内存可以被修改*p = 1000;// 输出修改后的值cout << "a = " << a << endl;cout << "*p = " << *p << endl;return 0;
}

输出结果：

a的地址为： 0x7ffedc3a4c4c   // 这里的地址会因运行环境不同而不同
指针p为： 0x7ffedc3a4c4c   // p 存储的是 a 的地址
a = 1000
*p = 1000

二.空指针和野指针

        在C++里，空指针是一种特殊的指针，表示它不指向任何有效的对象或函数。我们可以这样理解：就是说当我们定义一个指针，这个时候该指针是没有赋值的（此时这个指针叫野指针），因为野指针的值是不确定的，当指针出现在这样的情况的时候，就会有一定概率导致程序的崩溃，所以往往指针创建的开始我们要给指针一个空值使它成为空指针，从而避免野指针带来的潜在崩溃风险。

int* ptr = nullptr; // 现代 C++ 推荐使用 nullptr

三.const和指针

        const在C++中来修饰指针时，有多种用法，具体取决于你将const放在指针声明的那个位置。

1.const修饰指针本身

表示指针不能指向其他地址，既指针的地址常量。

int a = 10;
int b = 20;
int* const ptr = &a;  // `ptr` 是常量指针，指向的地址不能改变*ptr = 30;  // 允许修改 ptr 指向的内容
// ptr = &b;  // 错误，不能改变 ptr 的指向

2.const修饰指针所指向的内容

表示指针所指向的值是常量，不能修改该值。

int a = 10;
const int* ptr = &a;  // `ptr` 是指向常量的指针，不能通过它修改 a 的值// *ptr = 20;  // 错误，不能修改 *ptr 指向的值
ptr = &b;  // 可以改变 ptr 的指向

3.const同时修饰指针本身和指向的内容

表示指针既不能修改指向的内容，也不能修改指向的地址。

int a = 10;
int b = 20;
const int* const ptr = &a;  // `ptr` 是常量指针，且指向的内容是常量// *ptr = 30;  // 错误，不能修改 *ptr 指向的内容
// ptr = &b;  // 错误，不能改变 ptr 的指向

4.总结

修饰位置	含义	示例	说明
const int* ptr	指针指向的内容是常量，指针本身可以改变	const int* ptr = &a;	不允许修改指向的内容，但指针可以指向其他地址。
int* const ptr	指针本身是常量，内容可以改变	int* const ptr = &a;	不允许修改指针的地址，但可以修改内容。
const int* const ptr	指针和内容都是常量	const int* const ptr = &a;	不允许修改指针的地址或内容。

四.指针和数组

作用：利用指针访问数组中的元素。

#include <iostream>
using namespace std;int main() {int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};cout << "第一个元素为：" << arr[0] << endl;int* p = arr; // arr就是数组首地址cout << "利用指针访问第一个元素：" << *p << endl;p++; // 让指针向后偏移4个字节cout << "利用指针访问第二个元素: " << *p << endl;return 0;
}

五.指针和函数

作用：利用指针作函数参数，可以修改实参的值。

        我们这里做个值交换的代码来进行演示说明。第一段代码是直接进行赋值传递，而第二段代码是利用指针进行地址传递。

在看地址传递前先看这个文章方便理解：

C++指针和解引用行为-CSDN博客

值传递：

#include <iostream>
using namespace std;void swap01(int a, int b)
{int temp = a;a = b;b = temp;cout << "swap01 a = " << a << endl;cout << "swap01 b = " << b << endl;
}int main() {int a = 10;int b = 20;swap01(a, b);  // 调用交换函数cout << "a = " << a << endl;  // 输出main中的acout << "b = " << b << endl;  // 输出main中的b
}

输出结果：

swap01 a = 20
swap01 b = 10
a = 20
b = 10

---

地址传递:

        在这里我们可以看到swap02(&a,&b);这里分别传入的是a的地址和b的地址，地址传入到*p1和*p2里面。

#include <iostream>
using namespace std;void swap02(int *p1, int *p2)
{int temp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = temp;}int main() {int a = 10;int b = 20;//如果是地址传递，可以修饰实参swap02(&a,&b);//相当于将地址传入到上面的函数体cout << "a = " << a << endl;  // 输出main中的acout << "b = " << b << endl;  // 输出main中的b
}

输出结果：

a = 20
b = 10