C++——指針學習

之前因爲種種原因一直不願意學指針（當然這是藉口，其實是懶外加笨，無論是看書還是聽課都沒學會，直到上次C++實驗課老師要求必須用指針寫，我(╯‵□′)╯︵┻━┻）。

先從最基本的問題開始，我們每學一個知識，都要知道學這個知識是幹什麼的（無非是提升能力素養或者陶冶情操什麼的），那麼指針有什麼用呢？

按照百度百科的說法：

在計算機科學中，指針（Pointer）是編程語言中的一個對象，利用地址，它的值直接指向（points to）存在電腦存儲器中另一個地方的值。由於通過地址能找到所需的變量單元，可以說，地址指向該變量單元。

我特別能理解第一次接觸這段話，並且還沒有學過或者瞭解數據結構的小白的感受（因爲我就是啊），看到這段話，其實是很懵的，完全不知所云。

好吧，那我們先來初步瞭解一下數據結構是什麼？

首先是來自百度百科的標準定（fei)義（hua):數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。

下面是摘自數據在計算機中的存儲的解釋。

數據有數值型和非數值型兩類，這些數據在計算機中都必須以二進制形式表示。一串二進制數既可表示數量值，也可表示一個字符、漢字或其他。一串二進制數代表的數據不同，含義也不同。這些數據在計算機的存儲設備中是如何進行組織存儲的？

　　數據單位

　　位（bit）

　　位(bit)，音譯爲"比特"，是計算機存儲設備的最小單位，由數字0或1組成。

　　字節（Byte）

　　字節(Byte)，簡寫爲"B"，音譯爲"拜特"，簡寫爲"B"。8個二進制位編爲一組稱爲一個字節，即：1B=8bit。字節是計算機處理數據的基本單位，即以字節爲單位解釋信息。通常，一個ASCII碼佔1個字節；一個漢字國標碼佔2個字節；整數佔2個字節；實數，即帶有小數點的數，用4個字節組成浮點形式等。

　　字（word）

　　計算機一次存取、處理和傳輸的數據長度稱爲字，即：一組二進制數碼作爲一個整體來參加運算或處理的單位。一個字通常由一個或多個字節構成，用來存放一條指令或一個數據。

　　字長

　　一個字中所包含的二進制數的位數稱爲字長。不同的計算機，字長是不同的，常用的字長有8位、16位、32位和64位等，也就是經常說的8位機、16位機、32位機或64位機。例如，一臺計算機如果用8個二進制位表示一個字，就說該機是八位機，或者說它的字長是8位的；又如，一個字由兩個字節組成，即16個二進制位，則字長爲16位。字長是衡量計算機性能的一個重要標誌。字長越長，一次處理的數字位數越大，速度也就越快。

　　編址與地址

　　編址

　　對計算機存儲單元編號的過程稱爲"編址"，是以字節爲單位進行的。

　　地址

　　存儲單元的編號稱爲地址。

===》

1.內存中的每個位置都由一個獨一無二的地址表示.
2.內存中的每個位置都包含一個值.
===》我們可以通過一個地址,來找到內存中的某個具體位置,然後訪問到(得到)該位置的值(允許的話).這就是內存和地址簡單的思想.

其實……

用指針的原因就是因爲……

方便……

當然，在知乎上也有很多解答，感興趣的話可以去看看爲什麼要有指針

書歸正傳，先看一段代碼：

/*指針學習。
之前一直固執的不學指針（其實是被oj嚇的，以前剛剛學數組的時候就見到有報錯，說我是數組越界或者是指針無意義，感到了無限的恐懼--->因此就沒再學指針了）*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    int *a;
    int input;
    cin>>input;
    a=&input;
    cout<<a<<endl;
    cout<<*a<<endl;
    cout<<input<<endl;
    return 0;
}

第一行27是輸入，第二行的0x69fef8就是地址，剩下兩行都是數值。

那麼問題來了，a和*a有什麼區別？*a和input又有什麼聯繫呢？

我們先看一下指針是如何聲明的。

注：上面是截圖，大家理解一下懶得打字的我。。。

附原文鏈接C++指針|菜鳥教程

總之，這個意思就是如果直接輸出帶*的那個變量的名字（而不帶*號）得到的是地址，而加上*號得到的就是需要的那個值了，如果直接輸出與&連接的變量名也會直接輸出所需的值。

--------------------------到此就是我每次學習斷開的地方------------------------------------

完全不知道這指針還有什麼用，覺得還不如直接折騰a b來的簡單（似乎，其實，好像……也確實，指針在除了C和C++裏也沒有哪裏用了）。

直到上次C++實驗課圍觀某大神用指針做題，我看的雲裏霧裏，才堅定了我學習的心o(╥﹏╥)o

①

首先大家體諒一下好奇心旺盛到崩潰的我，忍不住試了一下如果寫int a;不加*會怎麼樣。

結果是報錯：

然後，嘗試一下各種花式類型：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    char *word;
    int *number;
    double *fla;
    string *str;
    char a;
    int b;
    double c;
    string d;
    cin>>a>>b>>c>>d;
    word=&a;
    number=&b;
    fla=&c;
    str=&d;
    cout<<a<<'\t'<<b<<'\t'<<c<<'\t'<<d<<'\n';
    cout<<word<<'\t'<<number<<'\t'<<fla<<'\t'<<str<<'\n';
    cout<<*word<<'\t'<<*number<<'\t'<<*fla<<'\t'<<*str<<'\n';
    return 0;
}

輸入：

A 23 2.345 %zuzhang

輸出：

A 23 2.345 %zuzhang
A 0x7fff355ee59c 0x7fff355ee5a8 0x7fff355ee5a0
A 23 2.345 %zuzhang

②

接下來是一個作死的嘗試，就是看這個*可以管多遠（什麼叫多遠(╯‵□′)╯︵┻━┻）

然後是試圖上面聲明指針，下面不用……

③

作死完畢，進入正題（當然大家用的時候不要像上面一樣）

指針和數組

指針和數組是密切相關的。事實上，指針和數組在很多情況下是可以互換的。例如，一個指向數組開頭的指針，可以通過使用指針的算術運算或數組索引來訪問數組。

#include <iostream>
 
using namespace std;
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
   int  *ptr;
 
   // 指針中的數組地址
   ptr = var;
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      cout << "var[" << i << "]的內存地址爲 ";
      cout << ptr << endl;
 
      cout << "var[" << i << "] 的值爲 ";
      cout << *ptr << endl;
 
      // 移動到下一個位置
      ptr++;
   }
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

var[0]的內存地址爲 0x7fff59707adc
var[0] 的值爲 10
var[1]的內存地址爲 0x7fff59707ae0
var[1] 的值爲 100
var[2]的內存地址爲 0x7fff59707ae4
var[2] 的值爲 200

然而，指針和數組並不是完全互換的。

#include <iostream>
 
using namespace std;
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
 
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      *var = i;    // 這是正確的語法
      var++;       // 這是不正確的
   }
   return 0;
}

把指針運算符 * 應用到 var 上是完全可以的，但修改 var 的值是非法的。這是因爲 var 是一個指向數組開頭的常量，不能作爲左值。

由於一個數組名對應一個指針常量，只要不改變數組的值，仍然可以用指針形式的表達式。例如，下面是一個有效的語句，把 var[2] 賦值爲 500：

*(var + 2) = 500;

上面的語句是有效的，且能成功編譯，因爲 var 未改變。