前言
学习 C++ 的指针既简单又有趣。通过指针,可以简化一些 C++ 编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,想要成为一名优秀的 C++ 程序员,学习指针是很有必要的。
一.什么是指针
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,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。它将告诉你程序在内存的哪块区域,从而使它能够快速的查找数据。
这是一个非常重要的概念,有很多程序和算法都是围绕指针设计的,如链表、遍历等。
二.定义指针对象
定义指针变量时,在变量名前写一个 * 星号,这个变量就变成了对应变量类型的指针变量。必要时要加( ) 来避免优先级的问题:
三、C++指针详解
在 C++ 中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。下面列出了 C++ 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念:
四、指针赋值及转换
a.同类型直接赋值,异类型要进行转换。
b.强制转换:可以把表达式结果硬性转换为指定类型
c.char * p;(int *)p 把p强制转换为int型,记住转换过程中要注意两个类型的大小,大转小时可能会有数据丢失(如int到double)
d.涉及void *的:
c 中void *类型可赋值给任何类型的指针,反之亦然
c++ 中都需要强制转换
void * 可看作无穷大能接纳任何类型赋值,反之不行int * p =9;void * t= p(正确);p=t(错误)
e.不涉及void *的都要强制转换
五.指针和数组
不带下标的数组名返回数组的起始地址,即数组首元素的地址,所以对数组的访问可有两种方式:数组下标和指针算术。例如:
char* pChar; char chs[100]; pChar = chs;
这样pChar就指向chs数组的首地址。
六.数组与引用
a.引用只是变量的别名,而不是指向变量的指针(区别于取址运算符"&")不占内存空间,对变量引用的改变其相应的变量也会改变。
b.不能对引用使用指针间接运算符“*”进行复引用操作
c.引用必须在声明时初始化 int &c = count;(c是count的别名)
七.指针空间的动态分配与回收
动态分配是指针的关键技术。它是用来在不必定义变量的情况下分配内存和让指针去指向它们。分配了内存,别忘了回收。你动态地分配了一个内存空间,可它绝不会被自动删除。
也就是说,这块内存空间会一直存在,直到你告诉电脑你已经使用完了。可结果是,你并没有告诉电脑你已不再需要这块内存空间了,所以它会继续占据着内存空间造成浪费,甚至你的程序运行完毕,其它程序运行时它还存在。当这样的问题积累到一定程度,最终将导致系统崩溃。所以这是很重要的,在你用完它以后,请释放它的空间。
八.实际使用指针时,容易出现的错误
1.指针未初始化。
指针的初始化,不是指指针的定义,而是指针变量存储的数值是个无效的数值。比如定义float a;这个a会分配一个地址,但初始值是一个乱七八糟的数据。同样,float *a;也会为a分配一个地址,初始值也是乱七八糟的数据。初始化可以将a = NULL,这样在以后的程序中可以增加if(a == NULL)来判断指针是否有效,否则不行。或者为指针分配或者指定空间。如
float *a = new float; 或者 float b; float *a = &b;
都可以为指针指向一块内存以实现初始化。
2.指针越界
指针越界是个比较难以捕捉的错误。如果测试不全面,不容易被发现。对于为指针分配的空间大小,程序员一定要时刻注意。
3.指向局部变量的指针
指针是记录某块内存起始地址的变量,要使指针有效,则必须确保这块内存有效。用new分配的内存空间,只要不delete,则一直有效。但是对于指向某个变量地址的指针,程序员必须清楚该变量的作用域。如果离开了变量的作用域,该变量的内存空间就会被系统自动回收,再使用指针时,将会发生错误。这是程序中最容易出现的错误。
4.指针指向的转移
有些初涉C++的程序员,常常会写出这样的程序:
char *pChar = new char; char chs; pChar = &chs; delete pChar;
他们的目的是想将chs内容传递给pChar指针指向的内存。但这样写,将会使pChar先前指向的空间编程垃圾地址,因为地址无法再获取了。俗称野指针。将会导致内存泄漏。而且,在调用delete pChar时,也会发生异常错误。因为不是new的空间是不能使用delete删除的。因为pChar已经转到指向chs这个变量的地址了。
指针的艺术远不止这些,留待我们的爱好者进行深入的探讨。指针给我们的程序带来了太多的方便,同样,它也有很多难以控制的问题。如何更好的驾驭指针,可以说是C++程序员提高自己的一个手段。
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