第一次作业：学习C++指针

目录

1 内存空间的访问方式

2 指针变量的声明运算和赋值运算

2.1 指针变量的声明

2.2 与地址有关的运算以及指针的赋值

2.3 指针的赋值

3 指针的运用

3.1 指针运算

3.2 用指针处理数组元素

3.3 指针数组

4 指针的其他运用——函数

4.1 指针型函数

4.2 指向函数的指针

1 内存空间的访问方式

计算机的内存存储器被划分为一个个存储单元。储存单元按一定的规则编号，这个编号就是存储单元的地址。地址编码的基本单位是字节，每个字节由8个二进制位组成，也就是说每个字节是一个基本内存单元，有一个地址。计算机就是通过这种编号的方式来管理内存数据读写的准确定位的。

C++程序通过两种方式利用内存单元存取数据：一是通过变量名，二是通过地址。例如：对于一些常见的32位的系统，short型占2个字节，long型占4个字节。在变量获得内存空间的同时，变量名也就成了相应的内存空间的名称，在变量的整个生存期内都可以用这个名字访问该内存空间。但是，有时使用变量名不够方便或者根本没有变量名可用时，表现在程序语句中就是需要直接用地址来访问内存单元。

2 指针变量的声明运算和赋值运算

2.1 指针变量的声明

指针也是一种数据类型，具有指针类型的变量称为指针变量。指针变量是用于存放内存单元地址的。

指针也是先声明后使用，声明指针的语法形式时：

数据类型 *标识符

其中”*“便是这里声明的是一个指针类型的变量。数据类型可以是任意类型，指的是指针所指向的对象(包括变量和类的对象)的类型，这说明了指针所指的内存单元可以用于存放什么类型的数据，称之为指针的类型。

2.2 与地址有关的运算以及指针的赋值

C++提供了两个与地址相关的运算符——“*”、“&”。“**”称为指针运算符，也称解析(dereference)，表示获取指针所指向的变量的值，这是一个一元操作符。“&”称为取地址运算符，也是一个一元运算符，用来得到一个对象的地址。

1）一元运算符“*”出现在声明语句中，在被声明的变量名之前时，表示声明的是指针，例如：

int *p;  //声明p是一个int型指针

2）“*”出现在执行语句中或声明语句的初始化表达式中作为一元运算符时，表示访问指针所指对象的内容，例如：

cout << *p; //输入指针p所指的内容

3）“&”出现在变量声明语句中位于被声明的变量左边，表示声明的是引用，例如：

int &rf //声明一个intxing

4）”&“再给变量赋初值时出现阿紫等号右边或在被执行语句中作为一元运算符出现时，表示取对象的地址，例如：

int a,b;
int *pa,*pb=&b;
pa=&a;

2.3 指针的赋值

1. 在定义指针的同时进行初始化赋值。语法形式为：

存储类型 数据类型 *指针名 = 初始地址;

1. 在定义之后，单独使用赋值语句。赋值语句的语法形式为:

指针名 = 地址

如果使用对象地址作为指针的初值，或在赋值语句中将对象地址赋给指针变量，该对象必须在赋值之前就声明过，而且这个对象的类型应该和指针类型一致。也可以使用一个已经赋值的指针初始化另一个指针，这就是说，可以使多个指针指向同一个变量。

一个数组，可以用它的名称来直接表示它的起始地址。数组名称实际上就是一个不能被赋值的指针，即指针常量。

关于指针类型还有以下方面应该注意：

1. 可以声明指向常量的指针，此时不能通过指针来改变所指对象的值，但指针本身可以改变，可以指向另外的对象。例如：

int a;
const int *p1=&a;  //p1是指向常量的指针
int b;
p1=&b;
*p1=1;

1. 使用指向常量的指针，可以确保指针所指向的常量不被意外更改。

int * const p2=&a;
p2=&b;

1. 经过使用类型显式转换，通过void类型的指针便可以访问任何类型的数据。

0专用于表示空指针，也就是一个不指向任何有效地址的指针，要养成一个好的习惯，如果不便于用一个有效地址给一个指针变量赋初值，那么应当用0作为它的初值，从而避免指向不确定的指针出现。

3 指针的运用

3.1 指针运算

一般来讲，指针的算术运算是和数组的使用密切联系的，因为只有在使用数组是，才会得到连续分布的可操作内存空间。对指针的进行算数运算时，一定要确保运算结果所指向的地址是程序中分配使用的地址。

3.2 用指针处理数组元素

指针加减运算的特点使得指针特别适合于存储在一段连续内存空间中的同类数据。二数据恰好是具有一定顺序关系的若干同类型变量的集合体，数据元素的储存在物理上也是连续的，数组名就是数组存储的首地址。

细节 把数组作为函数的形参，等价于把指向数组元素类型的指针作为形参。

void f(int p[]);
void f(int p[3]);
void f(int *p);

设有一个int型数组啊，有10个元素。用三种方法输出个元素。

//使用数组名和下标
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
  int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  for (int i=0;i<10;i++)
    cout<<a[i]<<"  "
    cout<<endl;
  	return 0;
}

//使用数组名和指针运算
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
  int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  for(int i=0;i<10;i++)
    cout<<*(a+i)<<" ";
  cout<<endl;
  return 0;
}

//使用指针变量
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
	int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
	for(int *p=a;p<(a+10);p++)
    cout<<*p<<"  ";
  cout<<endl;
  return 0;
}

结果都为：


3.3 指针数组

如果一个数组的每一个元素都是指针变量或者是指针常量，那么这个数组就是指针数组。

例如用指针数组输出一个矩阵：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int line1[]={1,0,0};
    int line2[]={0,1,0};
    int line3[]={0,0,1};

    int *pLine[3]= {line1,line2,line3};
    cout<<"Matrix test:"<<endl;
    for (int i=0;i<3;i++){
        for (int j=0;j<3;j++)
            cout<<pLine[i][j]<<" ";
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}


4 指针的其他运用——函数

4.1 指针型函数

当一个函数返回值是指针类型时，这个函数就是指针型函数。使用指针型函数的最主要的目的就是要在函数结束时把大量的数据从被调函数返回到主调函数。

指针型函数的一般定义形式是:

数据类型 *函数名（参数表）
{
	函数体
}

4.2 指向函数的指针

每一个函数都有函数名，实际上这个函数就表示函数的代码在内存中的起始地址。由此看来，调用函数的通常形式“函数名(参数表)”的实质就是“函数代码首地址(参数表)”。

声明一个函数指针时，也需要说明函数的返回值，形式参数列表，其一般的语法如下：

数据类型 （*函数指针名）形参表