指针，一个怪异的野兽，适合初学者及以后

wufei123 2025-03-01 阅读:2 评论:0

对于C/C++编程初学者来说，指针是最难理解的概念之一。许多学生为此苦恼，许多开发者都尽量避免使用指针。然而，理解指针至关重要，因此，让我们从基础开始。什么是指针？指针是一种数据类型，类似于int、float等。声明指针的语法是在类型...

指针，一个怪异的野兽，适合初学者及以后

对于C/C++编程初学者来说，指针是最难理解的概念之一。许多学生为此苦恼，许多开发者都尽量避免使用指针。然而，理解指针至关重要，因此，让我们从基础开始。

什么是指针？

指针是一种数据类型，类似于int、float等。声明指针的语法是在类型名后添加*。例如，指向整数的指针声明为int *，指向自定义结构mytype的指针声明为mytype *。

指针指向的是变量的内存地址。int *存储整数变量的地址，mytype *存储mytype变量的地址。

示例：

#include <iostream>

int main(){
    int value = 42;
    int* p = &value; // p指向value的内存地址

    std::cout << "Value: " << value << ", Address: " << &value << ", p: " << p << std::endl;
}

代码示例1

主要指针操作符

除了存储变量的地址外，指针还有两个主要操作：解引用和指针算术。

解引用

使用*操作符解引用指针，访问指针指向的内存单元中的值。

#include <iostream>
int main(){
    int var = 42;
    int *p = &var;   // p指向var的内存地址
    *p = 21;         // 修改var的值为21
}

代码示例2

未初始化的指针非常危险，因为它可能指向内存中的任意位置，导致程序崩溃或出现未定义行为。

指针算术

指针算术允许修改指针的值（即内存地址）。指针可以进行加减运算，也可以与整数进行加减运算。需要注意的是，指针加减运算的步长是所指向数据类型的字节大小。例如，如果p是指向整数的指针，p++会使p指向下一个整数的地址。

指针算术需要谨慎使用，因为它允许直接操作内存。

#include <iostream>

int main(){
    int v = 21;
    int w = 42;
    int *p = &w;    // p指向w

    p++;           // p指向v
    *p += 1;        // v的值加1

    std::cout << "v: " << v << std::endl;
}

代码示例3

如示例所示，我们可以通过指针算术修改未直接赋值的变量的值。

空指针

类似于数字0在数字中的特殊地位，空指针（nullptr）在指针中也扮演着重要的角色。空指针表示指针不指向任何有效的内存地址。在使用指针之前，务必检查其是否为空，避免程序崩溃或出现错误。

#include <iostream>

int* foo(int value){
    static int answ = 42;
    if(answ == value){
        return &answ;
    } else {
        return nullptr;
    }
}

int main(){
    int *p = foo(21);
    if (p != nullptr) {
        // 使用p
    }
}

代码示例4

关键点

总结一下，我们学习了：