C++ | C++ 指针
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2023-04-06 18:23:41 217浏览
C++ | C++ 指针
实例1:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a;
char b[20];
cout << "The addr of variable a: ";
cout << &a << endl;
cout << "The addr of variable b: ";
cout << &b << endl;
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> make
g++ -o varAddr varAddr.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\varAddr.exe
The addr of variable a: 0xffffcc0c
The addr of variable b: 0xffffcbf0
什么是指针?
指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:
type *var-name;
在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C++ 数据类型,var-name是指针变量的名称。用来声明指针的星号*
与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:
int *ip; /* 一个整型的指针 */
double *dp; /* 一个 double 型的指针 */
float *fp; /* 一个浮点型的指针 */
char *ch; /* 一个字符型的指针 */
所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型
,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
C++ 中使用指针
使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 *
来返回位于操作数所指定地址的变量的值。
实例2:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int a = 20;
int *p;
p = &a;
cout << "Value of variable a: ";
cout << a << endl;
// print the value of p;
cout << "Addr stroed in p variable: ";
cout << p << endl;
// access the value to which the variable points
cout << "Value of *p variable: ";
cout << *p << endl;
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> make
g++ -o varAddr2 varAddr2.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\varAddr2.exe
Value of variable a: 20
Addr stroed in p variable: 0xffffcc04
Value of *p variable: 20
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。
实例3:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int *pstr = NULL;
cout << "pstr: " << pstr << endl;
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> make
g++ -o pointerNull pointerNull.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\pointerNull.exe
pstr: 0
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
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4:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main(void)
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
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;
ptr ++;
}
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\pointerAdd.exe
Address of var [0]=0xffffcbf8
Value of var [0 ]= 10
Address of var [1]=0xffffcbfc
Value of var [1 ]= 100
Address of var [2]=0xffffcc00
Value of var [2 ]= 200
递减一个指针
实例5:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main(void)
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// pointer to last
ptr = &var[MAX-1];
for(int i = (MAX - 1); i >= 0; i --)
{
cout << "Address of var [" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var [" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl;
ptr --;
}
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\pointerSub.exe
Address of var [2] = 0xffffcc00
Value of var [2] = 200
Address of var [1] = 0xffffcbfc
Value of var [1] = 100
Address of var [0] = 0xffffcbf8
Value of var [0] = 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。
实例6:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main(void)
{
int a[MAX] = {10, 100, 200};
int *p;
p = a;
int i = 0;
while(p <= &a[MAX - 1])
{
cout << "Address of val [" << i << "]: ";
cout << p << endl;
cout << "Value of val [" << i << "]: ";
cout << *p << endl;
i++;
p++;
}
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day2> .\pointerCom.exe
Address of val [0]: 0xffffcbf8
Value of val [0]: 10
Address of val [1]: 0xffffcbfc
Value of val [1]: 100
Address of val [2]: 0xffffcc00
Value of val [2]: 200
C++ 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。如实例5。
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++; // BAD: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。
*(var + 2) = 500; // 合法的,编译可以通过,var的值未被修改
C++ 指针数组
实例7:
#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;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\arrArr.exe
Value of arr[i] = 10
Value of arr[i] = 100
Value of arr[i] = 200
让数组存储指向 int
或 char
或其他数据类型的指针
int *ptr[MAX];
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。
实例8:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main(void)
{
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 j=0; j < MAX; j++)
{
cout << " The value of *ptr[" << j << "]: ";
cout << *ptr[j] << endl;
}
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerPointer pointerPointer.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerPointer.exe
The value of *ptr[0]: 10
The value of *ptr[1]: 100
The value of *ptr[2]: 200
可以用一个指向字符的指针数组来存储一个字符串列表
实例9:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 4;
int main(void)
{
const char *names[MAX] = {
"XiaoMing",
"SuSun",
"XiaoHong",
"ZhangSan",
};
for(int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Value of names[" << i << "]: ";
cout << names[i] << endl;
}
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerArr1 pointerArr1.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerArr1.exe
Value of names[0]: XiaoMing
Value of names[1]: SuSun
Value of names[2]: XiaoHong
Value of names[3]: ZhangSan
C++ 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。
int **var; // 声明一个指向int类型指针的指针
实例10:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int var;
int *ptr; // 一级指针
int **pptr; // 二级指针
var = 1000; // 赋值
ptr = &var; // 获取var的地址
pptr = &ptr; // 获取ptr的地址
cout << "The value of var: " << var << endl;
cout << "The value of *ptr: " << *ptr << endl;
cout << "The value of **pptr: " << **pptr << endl;
return 0;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerPointer1 pointerPointer1.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerPointer1.exe
The value of var: 1000
The value of *ptr: 1000
The value of **pptr: 1000
C++ 传递指针给函数
实例11:
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
void getSeconds(unsigned long *parameter); // 函数声明
int main(void)
{
unsigned long secs;
getSeconds(&secs);
cout << "Get total seconds: " << secs << endl;
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long *parameter)
{
*parameter = time(NULL); /* Get time in seconds */
return;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerVar pointerVar.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerVar.exe
Get total seconds: 1630464515
接受数组作为参数
实例12:
#include <iostream>
using namespace std;
double getAverage(int *arr, int n);
int main(void)
{
int balance[5] = {100, 5, 2, 6, 1000};
double avg;
avg = getAverage(balance, sizeof(balance)/sizeof(int));
cout << "arr size: " << sizeof(balance)/sizeof(int) << endl;
cout << "average: " << avg << endl;
return 0;
}
double getAverage(int *arr, int n)
{
int sum = 0;
double average;
for(int i = 0; i < n; i++)
{
sum += arr[i];
}
average = (double)sum/n;
return average;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerVar1 pointerVar1.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerVar1.exe
arr size: 5
average: 222.6
C++ 从函数返回指针
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。
实例13:
#include <iostream>
using namespace std;
int *getRandom(void); // function declaration
int main(void)
{
int *p;
p = getRandom();
for(int i; i < 10; i++)
{
cout << "*(p + " << i << ") = " ;
cout << *(p + i) << endl;
}
return 0;
}
int *getRandom(void)
{
static int r[10];
srand((unsigned)time(NULL));
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
r[i] = rand();
cout << r[i] << endl;
}
return r;
}
编译、运行:
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> make
g++ -o pointerReturn pointerReturn.cpp -g -Wall
PS E:\fly-prj\cplusplus\day3> .\pointerReturn.exe
1232675181
1641427503
1518200532
1533919531
1877223093
1040540671
263746846
871509770
1547089665
*(p + 0) = 1232675181
*(p + 1) = 1641427503
*(p + 2) = 1518200532
*(p + 3) = 1533919531
*(p + 4) = 1877223093
*(p + 5) = 1040540671
*(p + 6) = 263746846
*(p + 7) = 871509770
*(p + 8) = 1008514559
*(p + 9) = 1547089665
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