7 指针

7.1 指针的基本概念

指针的作用:可以通过指针间接访问内存

  • 内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示
  • 可以利用指针变量保存地址
指针就是一个存放地址的变量

7.2 指针变量的定义和使用

指针变量定义语法:数据类型 * 变量名;

示例

#include<iostream>
using namespace std;


int main()
{
    int a = 10;

    //1、 定义指针
    //指针定义的语法: 数据类型 * 指针变量名;
    int* p;
    //让指针记录变量a的地址
    p = &a;
    cout << "a的地址为:" << &a << endl;
    cout << "指针p为:" << p << endl;

    //2、 使用指针
    //可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
    //指针前加星号 * 代表解引用,找到指针指向的内存中的数据
    *p = 1000;
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "*p = " << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;

}
a的地址为:00AFF9BC
指针p为:00AFF9BC
a = 1000
*p = 1000
请按任意键继续. . .

7.3 指针所占用内存空间

提问:指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?

答:

  • 在32位操作系统下占用4个字节空间;
  • 在64位操作系统下占用8个字节空间。
#include<iostream>
using namespace std;


int main()
{
    int a = 10;
    
    //指针所占内存空间
    
    //int* p;
    //p = &a;

    int* p = &a;
    
    cout << "sizeof (p) = " << sizeof(p) << endl;
    cout << "sizeof (int *) = " << sizeof(int*) << endl;
    cout << "sizeof (float *) = " << sizeof(float*) << endl;
    cout << "sizeof (double *) = " << sizeof(double*) << endl;
    cout << "sizeof (char *) = " << sizeof(char*) << endl;

    system("pause");

    return 0;

}
  • x86

    sizeof (p) = 4
    sizeof (int *) = 4
    sizeof (float *) = 4
    sizeof (double *) = 4
    sizeof (char *) = 4
    请按任意键继续. . .
  • x64

    sizeof (p) = 8
    sizeof (int *) = 8
    sizeof (float *) = 8
    sizeof (double *) = 8
    sizeof (char *) = 8
    请按任意键继续. . .

7.4 空指针和野指针

空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间

用途:初始化指针变量

注意:空指针指向的内存是不可以访问的

示例1:空指针

#include<iostream>
using namespace std;


int main()
{
    //空指针
     
    //1、空指针用于给指针变量进行初始化
    int* p = NULL;


    //2、空指针是不可以进行访问的
    //0 ~ 255 之间的内存编号是系统占用的,因此不可以访问
    *p = 100;
    


    system("pause");

    return 0;

}

image-20240116132011955

野指针:指针变量指向非法的内存空间

示例2:野指针

#include<iostream>
using namespace std;


int main()
{
    //野指针
    //在程序中,尽量避免出现野指针
    int* p = (int*)0x1100;

    cout << *p << endl;

    system("pause");

    return 0;

}

image-20240116133316320

总结:空指针和野指针都不是我们申请的空间,因此不要访问

7.5 const修饰指针

const修饰指针有三种情况:

  1. const修饰指针 --- 常量指针
  2. const修饰常量 --- 指针常量
  3. const既修饰指针,又修饰常量
int a = 10;
int b = 10;

1. const修饰指针 --- 常量指针

const int* p = &a;

特点:指针的指向可以修改,但是指针指向的值不可以改

可以换房,不可以换人

示例

p = &b; //正确,指针的指向可以修改
*p = 20; //错误,指针指向的值不可以改

image-20240116153602498

2. const修饰常量 --- 指针常量

int* const p = &a;

特点:指针的指向不可以改,指针指向的值可以改

可以换人,不可以换房

示例

p = &b; //错误,指针的指向不可以改
*p = 20; //正确,指针指向的值可以改

image-20240116154740466

3. const既修饰指针,又修饰常量

const int* const p = &a;

特点:指针的指向 和 指针指向的值 都不可以改

示例

p = &b; //错误
*p = 20; //错误
技巧:看 const 右侧紧跟着的是指针还是常量,是指针就是常量指针,是常量就是指针常量

7.6 指针和数组

作用:利用指针访问数组中元素

示例

image-20240116200200476

#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++; //让指针向后偏移了4个字节

    cout << "利用指针访问第二个元素:" << *p << endl;

    cout << "利用指针遍历数组 " << endl;
    int* p2 = arr;

    for (int i = 0; i < 10; i++
        )
    {
        //cout << arr[i] << endl;
        cout << *p2 << endl;
        p2++;
    }



    system("pause");

    return 0;

}
第一个元素为:1
利用指针访问第一个元素:1
利用指针访问第二个元素:2
利用指针遍历数组
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
请按任意键继续. . .

7.7 指针和函数

作用:利用指针作函数参数,可以修改实参的值

示例

#include<iostream>
using namespace std;

//实现两个数字进行交换
void swap01(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    cout << "swap01 a = " << a << endl;
    cout << "swap01 b = " << b << endl;
}

void swap02(int* p1, int* p2)
{
    int temp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = temp;
}

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;

    //指针和函数
    //1、值传递
    swap01(a, b);
    
    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;

    cout << endl;

    //2、地址传递
    //如果是地址传递,可以修饰实参
    swap02(&a, &b);

    cout << "a = " << a << endl;
    cout << "b = " << b << endl;


    system("pause");

    return 0;

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

a = 20
b = 10
请按任意键继续. . .
总结:如果不想修改实参,就用值传递;如果想修改实参,就用地址传递

7.8 指针、数组、函数

案例描述:封装一个函数,利用冒泡排序,实现对整型数组的升序排序

例如数组int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };

示例

#include<iostream>
using namespace std;

//冒泡排序函数 
//参数1 数组的首地址 
//参数2 数组长度
void bubbleSort(int* arr, int len)
{
    for (int i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
        {
            //如果j > j+1 的值,就交换数字
            //数组在使用下标进行索引时,本质上也是初始化了一个指针,再使用指针进行索引,所以这里传入指针后也可同样利用下标的方式来索引,此时arr[j]等价于*(arr+j)
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

//打印数组
void printArray(int* arr, int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }

}

int main()
{
    //1、先创建数组
    int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };

    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    //2、创建函数,实现冒泡排序
    bubbleSort(arr, len);

    //3、打印排序后的数组
    printArray(arr, len);

    system("pause");

    return 0;

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
请按任意键继续. . .

思思
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