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C/C++编程入门-初步认识指针

ccvgpt 2024-08-05 12:25:22 基础教程 11 ℃

一级指针变量的声明

简单的说指针就是虚拟内存的一个地址，指针变量是保存虚拟内存地址的变量。各类型指针大小一样，在32位机器上指针变量占用4个字节，在64位机器上指针变量占用8个字节，任何类型指针之间都可以互相转换，因为本质上指针就是一个虚拟内存的地址，但是不能互相解引用。我们先来看看指针如何声明，指针声明的格式：数据类型 + * + 变量名（函数指针除外）。

int *Ptr = nullptr; //声明一个int型指针变量
double *DPtr = nullptr; //声明一个double型指针变量
long *LPtr = nullptr; //声明一个long型指针变量
void (*FuncPtr)() = nullptr; //声明一个函数指针变量

一级指针变量定义与赋值

指针变量赋值有两种方式，一种是在定义的时候赋初始值，另外一种先声明再赋值，新赋值会覆盖原来指针变量的值。我们拿代码作为示例。

C/C++编程入门-初步认识指针

short SValue= 50;
short *SPtr = &SValue; //初始化指针变量SPtr, 初始值是SValue的地址。

int Value = 10;
Ptr = &Value; //赋值，Ptr指针变量保存Value的地址
int Value2 = 30;
Ptr = &Value2; //重新赋值，Ptr指针变量保存Value2的地址
FuncPtr = Func; //给函数指针变量赋值
void (*FuncPtr2)() = Func; //声明并定义一个函数指针变量
const char *CStrPtr = "Ni Hao"; //声明并定义一个常量字符串指针
CStrPtr = "Hello world"; //常量字符型指针赋值，此时CStrPtr保存字符串常量Hello world的地址

从这里我们可以看出，除了函数指针和字符串指针外都需要取址运算符&获取变量的地址。这里主要说明一下函数指针的声明方式，函数指针的声明方式：返回值 + (*函数指针变量名)(形参类型1, 形参类型2, ......)，我们举个简单的例子说明。

首先定义一个函数如下。

int Func2(int Value1, char *Value2, float value3)
{
    std::cout << "Hello2" << std::endl;
    return 0;
}

再声明并定义一个函数指针，指向Func2函数。

int (*Func2Ptr)(int, char*, float) = Func2; //声明并定义一个函数指针

一级指针的使用

通过指针变量我们可以间接操作指针指向的变量，通过指针获取变量的值需要在指针变量的前面加*（函数指针除外）也可以通过下标间接引用指针指向的变量。

Func2Ptr(0, nullptr, 0); //通过函数指针间接调用Func2函数
std::cout << *Ptr << std::endl; //解引用指针变量Ptr，输出Ptr指针指向的变量Value2的值。
std::cout << CStrPtr << std::endl; //通过指针输出字符串常量
*Ptr = 50; //通过指针接引用指向的变量，赋值。实际上修改的是Value2的值。
std::cout << *Ptr << std::endl;
std::cout << Value2 << std::endl;

运行观察结果：

*Ptr解引用获取到了Value2的值，同时通过Ptr这个指针间接的修改了Value2的值。输出字符串指针则直接使用指针变量名即可，但是当对字符串指针解引用时，会得到单个字符，我们来看看示例代码。

std::cout << *CStrPtr << std::endl; //输出单个字符N

我们通过下标引用也可以得到一样的效果，具体代码如下：

std::cout << CStrPtr[0] << std::endl; //输出单个字符串

一级指针的寻址

指针是可以进行运算的，在对指针进行自增则指针向后移动被声明的数据类型占用空间大小，同理，自减则向前移动。也可以通过下标寻址，加1表示指针进行自增，减1表示指针自减。我们还是以代码作为示例讲解。

++CStrPtr; //CStrPtr声明为char型指针，++则CStrPtr指针保存的地址会向后移动sizeof(char)字节大小
std::cout << CStrPtr << std::endl;
std::cout << *CStrPtr << std::endl;
--CStrPtr; //CStrPtr声明为char型指针，--则CStrPtr指针保存的地址会向前移动sizeof(char)字节大小
std::cout << CStrPtr << std::endl;
std::cout << *CStrPtr << std::endl;

std::cout << CStrPtr[0] << " " << CStrPtr[1] << std::endl; //输出H和e

运行观察结果：

一级指针在函数中的运用

指针数据类型既可以作为函数形参类型也可以作为函数返回值类型，现在我们编写两个函数，一个函数使用指针类型变量作为形参，另外一个函数返回一个指针型变量。

void Func(const char *Ptr)
{
    std::cout << Ptr << std::endl;
}

char *GetStringMem(int Size)
{
    return (char *)malloc(Size);
}

代码中我们运用了const关键字修饰指针，具体用法可以参考这篇文章Effective C++读书笔记之：尽可能使用const 。但是要注意的是不能返回函数内的局部非静态变量的指针，因为函数内的局部非静态变量存储在栈上，在函数返回后栈被销毁，就会得到无效的指针。我们在主函数中调用代码如下：

const char *CStrPtr2 = "Ni hao ma?";
Func(CStrPtr2);
char *MemPtr = GetStringMem(1024);
memset(MemPtr, 0, 1024);
MemPtr[0] = 'A';

std::cout << MemPtr << std::endl;

运行观察结果：

看到这里指针的用法基本上已经掌握了。

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