【C/C++】指针

指针定义

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，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和C++对空指针的定义稍有不同：

• 在C语言中：#define NULL (void*)0
• 在C++语言：#define NULL 0

数字0是唯一允许可以直接赋给指针的数值。

另外C++中类成员指针等类型是C语言中所没有的。

C++使用

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。

      

指针的本质是变量，可以是各种数据类型，定义一个指针 "*ip"，其中 "ip" 需要赋于一个地址(可以用 & 符号获取其他变量的地址再赋值给 ip)，而 "*ip" 是一个具体的值，即读取地址后获得的值。

C++ 中允许声明指向函数的指针，被称为函数指针。

函数指针的声明类似于函数的声明，只不过将函数名变成了 (*指针名)。定义方式如下：

data_types (*func_pointer)( data_types arg1, data_types arg2, ...,data_types argn);

这里就定义了一个指向函数(这个函数参数仅仅为一个 int 类型，函数返回值是 int 类型)的指针 fp。之后，我们就可以通过函数指针来调用函数。

空指针

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。

       

在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。

如需检查一个空指针，可以使用 if 语句，if(ptr)     /* 如果 ptr 非空，则完成 */；            if(!ptr)    /* 如果 ptr 为空，则完成 */。

如果所有未使用的指针都被赋予空值，同时避免使用空指针，就可以防止误用一个未初始化的指针。很多时候，未初始化的变量存有一些垃圾值，导致程序难以调试。

用 vs2013 可以看到，NULL 的定义就是：

define NULL 0

指针运算

指针是一个用数值表示的地址。因此，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，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。

常在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，因为数组是一个常量指针。递增变量指针，可顺序访问数组中的每一个元素。

同样地，对指针进行递减运算，即把值减去其数据类型的字节数。

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。

只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1]，则把变量指针进行递增：

                   

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。

由于一个数组名对应一个指针常量，只要不改变数组的值，仍然可以用指针形式的表达式。

char *names[MAX] 是指针数组, 它的本质是存储指针的数组, 既存储 char 类型的指针的数组, 数组内的每个元素都是一个指针指向一个存储 char 类型的地址。

C和C++中的运算符优先级顺序有细微差别：

int *ptr[3];

由于 C++ 运算符的优先级中，* 小于 []，所以 ptr 先和 [] 结合成为数组，然后再和 int * 结合形成数组的元素类型是 int * 类型，得到一个叫一个数组的元素是指针，简称指针数组。

int *(ptr[3]);

这个和上面的一样，优先级顺序是 * 小于 ()，() 等于 []。ptr 先和 [] 结合成为数组，然后再和 int * 结合形成数组的元素类型是 int * 类型，得到一个叫一个数组的元素是指针。

int (*ptr)[3];

这个就不一样了，优先级顺序是 * 小于 ()，() 等于 []，() 和 [] 的优先级一样，但是结合顺序是从左到右，所以先是 () 里的 * 和 ptr 结合成为一个指针，然后是 (*ptr) 和 [] 相结合成为一个数组，最后叫一个指针 ptr 指向一个数组，简称数组指针。

指向指针的指针

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。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。

一个指向指针的指针变量必须如下声明，即在变量名前放置两个星号。

     

三种传递方式

值传递：

形参是实参的拷贝，改变形参的值并不会影响外部实参的值。从被调用函数的角度来说，值传递是单向的（实参->形参），参数的值只能传入，不能传出。当函数内部需要修改参数，并且不希望这个改变影响调用者时，采用值传递。

指针传递：

形参为指向实参地址的指针，当对形参的指向操作时，就相当于对实参本身进行的操作

引用传递：

形参相当于是实参的"别名"，对形参的操作其实就是对实参的操作，在引用传递过程中，被调函数的形式参数虽然也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参的任何操作都被处理成间接寻址，即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量。正因为如此，被调函数对形参做的任何操作都影响了主调函数中的实参变量。

例子

1、char*a[]={"work","at","alibaba"};  char**pa=a;  pa++;  printf("%s",*pa);

对编译器来说没有数组这一概念，数组都被看成指针，所以a[ ]就是*a，那么就是**a换成了**pa，pa即是a，换个名字而已，根据数组的++，也就是取a[1][ ]的值，即“at”。