《C/C++学习指南》语法篇—笔记 （八、指针）

提要：变量与内存

• 内存用于存储数据，最小单元是字节（8bit），每个单元都有一个编号（地址：0x00000000~0xFFFFFFFF），地址是一个整数
• 变量大小（sizeof（）返回变量大小），int型是4字节，变量的大小指它在内存中占了几个字节
• 变量地址就是该变量在内存中的位置。使用&取得该变量地址。
• 变量赋值：向内存写入数据。读变量的值，从内存中读取数据。
• 每个变量都有自己的内存地址，绝不会有两个变量内存地址相同。
• 程序每次运行，变量的地址是不一样的，无法预测。

使用指针类型表示地址

地址是整数，理论上可以用int，但是未来强调它是内存地址，使用 ==类型*==这个新类型来表示：

char*  :表示一个char型变量的地址
short* :表示一个short型变量的地址
int*   :表示一个int型变量的地址
float* :表示一个float型变量的地址
double* :表示一个double型变量的地址
unsigned char* :表示一个unsigned char型变量的地址

定义了一个指针类型的变量（指针），类型int*,初始值为int型变量a的地址

int a = 10;
int* ptr = &a;

关于指针

• 指针也是变量，可以改变
• 不同类型的指针，不能互相赋值 int* ptr1 与 double* ptr2
• 指针即地址，地址是整数，所以指针是一个整数类型
• 关于 * 位置 int* a，int * a，int *a，建议第一种。

星号操作：按地址访问

对于一个变量 int型为例，有两种方式访问，改变它的值
(1)直接使用变量名

int  = 0;
printf("a:%d",a);
a = 0x11; 

(2)使用指针（按地址访问，直接修改内存）
有一个指针变量p，*p用于访问p指向的内存（读写）

int a = 0;
int* p = &a;  //p指向a
printf("a:%d",*p);
*p = 0x11;

注意区分：指针定义语句种的 int*和 按地址访问的 *p

如果只是一个单纯int型变量，不支持按地址访问的 *操作，只有指针类型变量才可以按地址访问。虽然指针类型是int型的。

指针与数组

C/C++中，数组名就是数组的首地址，就是数组在内存中的位置。
把数组看成一块连续内存，数组名是这块内存的首地址，可以通过指针来访问它，数组与指针可以灵活转换。

int arr[4] = {1,2,3,4};
int* p = arr;  //arr本身类型就是 int*
相当于
int* p = &arr[0];  //第一个元素的地址 

指针加减法：

• 指针加法：后移n个元素
• 指针减法：前移n个元素

指针与数组之间的关系：

• 用p指向数组arr中的任意一个元素 p = arr+3，p = &arr[3]

• 给数组元素赋值：arr[3] = 10;，*(arr+3) = 10，int* p = arr+3; *p = 10;

• 把p可以当成数组使用：

  int* p = &arr[1];
  p[0] = 0xAA; //p[0]:自p开始的第0号元素，即arr[1]
  p[1] = 0xBB; //p[1]:arr[2]
  

• 数组的遍历

  int arr[4];
  for(int i=0;i<4;i++)
  {printf("%d \n",arr[i]);
  }int arr[4];
  for(int* p = arr; p<arr+4; p++)
  {
  printf("%d \n",*p);
  }
  

• 越界访问（运行错误）

指针作为函数的参数

可以把指针作为函数的参数，把一个内存地址传给一个函数（传址）
使用指针作为参数，可以实现两种功能：

• 读取上一层函数中变量的值 *p
• 可以修改上一层函数中变量的值 *p（普通的参数无法实现值修改）

传递数组作为参数，数组名，实质是一个指针类型，传递数组，就是传递指针。将数组信息传给一个函数，需要传递数组首地址（一片连续内存的地址）和数组长度（这块内存上存储的对象个数）。
下面两种形式完全等价：

int avg(int* p, int len)
int avg(int p[],int len)

指针作为函数的参数的作用：

• 当需要返回多个值的时候，return只能返回一个值，若一个函数需要返回多个值，必须使用指针参数（输出参数）
• 效率问题：传值与传地址，

const指针

在普通指针类型前面，加上const修饰

const int* p;
const char* p;

有无const的区别：

• 不加const： 可读可写

  int a = 10;
  int* p = &a;
  *p = 11; //可写
  int b = *p;  //可读
  

• 加const修饰

  int a = 10;
  const int* p = &a;
  *p = 11; //错！！！，不可写
  int b = *p; //可读 
  

所以const修饰常用限定函数的参数，有的是只读 的输入参数，有的是可以修改的输出参数。当不需要修改内存时，在指针前面加上const修饰，避免不小心的错误。

指针的安全使用

指针只允许指向两个方向：

• 指向变量，数组
• 指向0 (NULL) 空指针 此时也不能用*操作，不过可以作为程序判断。

当一个指针未赋值时，其值为随机值，刺实指向一个随机内存地址，称为野指针。

好习惯：初始化指针为空指针。