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[C++知识库]指针的入门

首先,请记住学习编程的三个境界
1.看代码是代码
(许多萌新停留的阶段)
2.看代码是内存
(到了这一阶段,你就完全弄懂了什么是指针了)
3.看代码还是代码
(返璞归真了)

一.如何理解指针(内存)

数据在内存中的存储

要理解内存,我们首先要弄清楚计算机的运行究竟是在做什么?来看一下经典的冯诺依曼结构。计算机科学虽然飞速发展了几十年,但是依旧遵循冯诺依曼结构
在这里插入图片描述
而内存就在其中的存储器当中,我们所定义的变量,函数所创造的空间都存储在其中。

我们可以以最简单的输入输出为例,通过调试来弄明白
在这里插入图片描述

当我输入2时,通过调试我们发现在内存中被改成了00000002(十六进制下),将a的值存储在了内存当中。:
在这里插入图片描述

所以当我们要打印a的值时,我们也是凭借printf函数通过a的地址来找到a在内存中的值,并且将它打印出来

理解指针

将上面理解了,就很好理解指针了。

举个栗子:

通过调试,我们发现pa在内存中存储的值为a的地址,正因如此,我们可以通过在pa中存储的地址,来找到a,并且改变它的值
在这里插入图片描述
所以最后我们可以凭借printf函数通过a的地址来找到a在内存中的值,并且将它打印出来

二.如何很好的运用指针和指针的好处

2.1 可以节约空间

以一个加法函数为例

#include<stdio.h>
int  Add(int a, int  b)
{
	return a + b;
}
int main()
{
	int a,b;
	scanf("%d%d", &a, &b);
	int c=Add(a, b);
	printf("%d", c);
	return 0;
}

我们知道int Add(int a, int b)中的int a, int b是形参,需要在内存中重新开辟了一个空间

假若我们改成int Add(int* a, int* b) { return *a + *b; }时,我们就可以通过int*的指针来找到我们的a变量,不需要重新开辟一个空间给形参,从而节约了一定的空间

2.1 可以精准地找到你想找到变量

以一个交换函数为例

假如不使用指针

#include<stdio.h>
void Exchange(int a ,int b)
{
	int tmp;
	tmp=b;
	b=a;
	a=tmp;
}
int main()
{
	int m=10;
	int n=20;

	Exchange(m,n);
	printf("%d,%d \n",m,n);

	return 0;
}

我们上面也提到了void Exchange(int a ,int b)中的int a ,int b为形参,是不同于主函数中的m,n的局部变量,在void Exchange函数结束时,形参就会被销毁了,所以通过结果我们发现m,n并没有被交换
在这里插入图片描述
所以我们要用指针来实现交换的功能

#include<stdio.h>
void Exchange(int* a, int* b)
{
	int tmp;
	tmp = *b;
	*b = *a;
	*a = tmp;
}
int main()
{
	int m = 10;
	int n = 20;

	Exchange(&m, &n);
	printf("%d,%d \n", m, n);
	return 0;
}

我们通过将m的地址传给了int* a,n的地址传给了int* b,
才能在在内存中交换m和n的变量

三.总结

我们再复习几个关键的概念

地址:内存地址只是一个编号,代表一个内存空间。那么这个空间是多大呢?原来在计算机中存储器的容量是以字节为基本单位的。也就是说一个内存地址代表一个字节(8bit)的存储空间。

无论何种存储器,软盘、硬盘、光盘或者内存,都有地址。因为它们要存储数据,所以就必须按一定的单位的数据分配一个地址。有了地址,程序才能找到这些数据。这很好理解,想想你们家为什么要有门牌号即可。

内存:存储数据的地方

在这里插入图片描述

本文只是很粗浅的讲解了c语言中指针是什么,假如有什么不对的地方,请大佬们指正

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