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

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