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指標

約 3 分鐘閱讀

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1.指標

1.1.指標的基本概念

指標的作用: 可以通過指標間接訪問記憶體

  • 記憶體編號是從0開始記錄的,一般用十六進位制數字表示

  • 可以利用指標變數儲存地址

1.2.指標變數的定義和使用

指標變數定義語法: 数据类型 * 变量名;

示例:

int main() {

	//1、指针的定义
	int a = 10; //定义整型变量a
	
	//指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;
	int * p;

	//指针变量赋值
	p = &a; //指针指向变量a的地址
	cout << &a << endl; //打印数据a的地址
	cout << p << endl;  //打印指针变量p

	//2、指针的使用
	//通过*操作指针变量指向的内存
	cout << "*p = " << *p << endl;


	return 0;
}

執行結果(地址每次執行可能不同,以下用 <地址> 表示):

<地址>
<地址>
*p = 10

指標變數和普通變數的區別

  • 普通變數存放的是資料,指標變數存放的是地址
  • 指標變數可以通過" * "運算子,操作指標變數指向的記憶體空間,這個過程稱為解引用

總結1: 我們可以通過 & 符號 獲取變數的地址

總結2:利用指標可以記錄地址

總結3:對指標變數解引用,可以操作指標指向的記憶體

1.3.指標所佔記憶體空間

提問:指標也是種資料型別,那麼這種資料型別佔用多少記憶體空間?

示例:

int main() {

	int a = 10;

	int * p;
	p = &a; //指针指向数据a的地址

	cout << *p << endl; //* 解引用
	cout << sizeof(p) << endl;
	cout << sizeof(char *) << endl;
	cout << sizeof(float *) << endl;
	cout << sizeof(double *) << endl;


	return 0;
}

執行結果(型別大小或型別名可能隨編譯器和平臺變化):

10
8
8
8
8

總結:所有指標型別在32位作業系統下是4個位元組

1.4.空指標和野指標

空指標:指標變數指向記憶體中編號為0的空間

**用途:**初始化指標變數

**注意:**空指標指向的記憶體是不可以訪問的

示例1:空指標

int main() {

	//指针变量p指向内存地址编号为0的空间
	int * p = NULL;

	//访问空指针报错 
	//内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问
	cout << *p << endl;


	return 0;
}

執行結果: 程式觸發未定義行為,本次執行收到 SIGSEGV 後異常終止,沒有可靠的正常輸出。

野指標:指標變數指向非法的記憶體空間

示例2:野指標

int main() {

	//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
	int * p = (int *)0x1100;

	//访问野指针报错 
	cout << *p << endl;


	return 0;
}

執行結果: 程式觸發未定義行為,本次執行收到 SIGSEGV 後異常終止,沒有可靠的正常輸出。

總結:空指標和野指標都不是我們申請的空間,因此不要訪問。

1.5.const修飾指標

const修飾指標有三種情況

  1. const修飾指標 --- 常量指標
  2. const修飾常量 --- 指標常量
  3. const即修飾指標,又修飾常量

示例:

int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;

	//const修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不可以更改
	const int * p1 = &a; 
	p1 = &b; //正确
	//*p1 = 100;  报错
	

	//const修饰的是常量,指针指向不可以改,指针指向的值可以更改
	int * const p2 = &a;
	//p2 = &b; //错误
	*p2 = 100; //正确

    //const既修饰指针又修饰常量
	const int * const p3 = &a;
	//p3 = &b; //错误
	//*p3 = 100; //错误


	return 0;
}

執行結果: 程式正常結束,終端沒有輸出。

技巧:看const右側緊跟著的是指標還是常量, 是指標就是常量指標,是常量就是指標常量

1.6.指標和陣列

**作用:**利用指標訪問陣列中元素

示例:

int main() {

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

	int * p = arr;  //指向数组的指针

	cout << "第一个元素: " << arr[0] << endl;
	cout << "指针访问第一个元素: " << *p << endl;

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		//利用指针遍历数组
		cout << *p << endl;
		p++;
	}


	return 0;
}

執行結果:

第一个元素: 1
指针访问第一个元素: 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1.7.指標和函式

**作用:**利用指標作函式引數,可以修改實參的值

示例:

//值传递
void swap1(int a ,int b)
{
	int temp = a;
	a = b; 
	b = temp;
}
//地址传递
void swap2(int * p1, int *p2)
{
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	swap1(a, b); // 值传递不会改变实参

	swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参

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

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


	return 0;
}

執行結果:

a = 20
b = 10

總結:如果不想修改實參,就用值傳遞,如果想修改實參,就用地址傳遞

1.8.指標、陣列、函式

**案例描述:**封裝一個函式,利用氣泡排序,實現對整型陣列的升序排序

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

示例:

//冒泡排序函数
void bubbleSort(int * arr, int len)  //int * arr 也可以写为int arr[]
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

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

int main() {

	int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(int);

	bubbleSort(arr, len);

	printArray(arr, len);


	return 0;
}

執行結果(型別大小或型別名可能隨編譯器和平臺變化):

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

總結:當陣列名傳入到函式作為引數時,被退化為指向首元素的指標