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[C++知识库]数组和指针

指针简介

什么是指针?

从根本上看指针是一个值为内存地址的变量(或数据对象),指针变量的值是地址。

与指针相关的运算符

  • & 后接一个变量名时,&给出该变量的地址
  • * 后跟一个指针名或者地址时,*给出存储在指针指向地址上的值

声明指针

声明指针变量时必须指定指针所指向变量的类型,因为不同的变量类型占用不同的存储空间,一些指针的操作要求知道操作对象的大小(例如指针的加法、减法等都是以指向对象为准的)。另外,程序需要知道存储在指定地址上的数据类型。

指针的初始化:

//在指针定义处对指针进行初始化操作
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a = 10;
    //此处的*p和定义后的*p代表的意义不同
    int *p = &a;
}
//先定义指针后初始化
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int a = 10;
    int *p;
    p=&a;
}

指针的基本操作

  • 赋值操作:可以将地址赋给指针。例如,用数组名、带地址运算符(&)的变量名、另一个指针进行赋值。注意:地址应该和指针类型兼容。也就是说,不能把double类型的地址赋给指向int的指针。
double i=10;
int *p;
p=&i //避免这样做
  • 解引用:*运算符给出指针指向地址上存储的值。注意:不能解引用一个未初始化的指针。创建一个指针,系统只分配了存储指针本身的内存,并未分配存储数据的内存。因此,在使用指针之前,必须先用已分配的地址初始化它。
int i=3,*p;
*p=i;//不要这样做,因为指针p没有进行初始化
  • 取址:和所有变量一样,指针变量也有自己的地址和值。对于指针而言,&运算符给出指针本身的地址。
  • 指针和整数相加:可以使用+运算符把指针与整数相加,或整数与指针相加。无论哪种情况,整数都会和指针所指向类型的大小(以字节为单位)相乘,然后把结果与初始地址相加。
  • 递增指针:递增指向数组元素的指针可以让指针移动至数组的下一个元素
  • 指针减去一个整数:可以使用-运算符从一个指针中减去一个整数,指针必须是第一个运算对象,整数是第二个运算对象。如果相减的结果超过了初始指针所指向数组的范围,计算结果则是未定义的。除非正好超过数组末尾第一个位置,C保证该指针有效
  • 递减指针
  • 指针求差:通常,求差的两个指针分别指向同一个数组的不同元素,通过计算求出两元素之间的距离。差值的单位与数组类型的单位相同。如果指向两个不同数组的指针进行求差运算可能会得到一个值,或者导致运行时错误。
  • 比较:使用关系运算符可以比较两个指针的值,前提是两个指针指向相同的数据类型的对象。

指针和数组

为什么要将指针和数据结合使用?

指针能够有效的处理数组,数组表示法其实是在变相的使用指针。

一维数组和指针

数组名是数组首元素的地址,也就是说如果flizny是一个数组,那么下列的语句成立:

flizny == &flizny[0]

指针表示法和数组表示法?

在C语言中,a[i]和*(a+i)这两个表达式都是等价的。无论a是数组名还是指针变量,这两个表达式都没有问题。但是,只有当a是指针变量时,才能够使用a++这样的表达式。

保护数组中的数据

防止在使用指针的过程中对数组中的元素进行了更改我们需要使用const来保护数组中的数据不被更改。主要有三种方式来保证相关的数据不被更改。

  • const int *p 不改变地址上的值
  • int * const p 不改变指针p
  • const int * const p 不改变地址上的值,也不改变指针p?

二维数组和指针

创建一个二维的数组:

int zippo[4][2]//四行两列的数组

zippo的首元素是一个内含两个int值的数组,数组名zippo是该数组首元素的地址。

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