C++——指针学习

之前因为种种原因一直不愿意学指针（当然这是借口，其实是懒外加笨，无论是看书还是听课都没学会，直到上次C++实验课老师要求必须用指针写，我(╯‵□′)╯︵┻━┻）。

先从最基本的问题开始，我们每学一个知识，都要知道学这个知识是干什么的（无非是提升能力素养或者陶冶情操什么的），那么指针有什么用呢？

按照百度百科的说法：

在计算机科学中，指针（Pointer）是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值直接指向（points to）存在电脑存储器中另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址指向该变量单元。

我特别能理解第一次接触这段话，并且还没有学过或者了解数据结构的小白的感受（因为我就是啊），看到这段话，其实是很懵的，完全不知所云。

好吧，那我们先来初步了解一下数据结构是什么？

首先是来自百度百科的标准定（fei)义（hua):数据结构是计算机存储、组织数据的方式。

下面是摘自数据在计算机中的存储的解释。

数据有数值型和非数值型两类，这些数据在计算机中都必须以二进制形式表示。一串二进制数既可表示数量值，也可表示一个字符、汉字或其他。一串二进制数代表的数据不同，含义也不同。这些数据在计算机的存储设备中是如何进行组织存储的？

　　数据单位

　　位（bit）

　　位(bit)，音译为"比特"，是计算机存储设备的最小单位，由数字0或1组成。

　　字节（Byte）

　　字节(Byte)，简写为"B"，音译为"拜特"，简写为"B"。8个二进制位编为一组称为一个字节，即：1B=8bit。字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为单位解释信息。通常，一个ASCII码占1个字节；一个汉字国标码占2个字节；整数占2个字节；实数，即带有小数点的数，用4个字节组成浮点形式等。

　　字（word）

　　计算机一次存取、处理和传输的数据长度称为字，即：一组二进制数码作为一个整体来参加运算或处理的单位。一个字通常由一个或多个字节构成，用来存放一条指令或一个数据。

　　字长

　　一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有8位、16位、32位和64位等，也就是经常说的8位机、16位机、32位机或64位机。例如，一台计算机如果用8个二进制位表示一个字，就说该机是八位机，或者说它的字长是8位的；又如，一个字由两个字节组成，即16个二进制位，则字长为16位。字长是衡量计算机性能的一个重要标志。字长越长，一次处理的数字位数越大，速度也就越快。

　　编址与地址

　　编址

　　对计算机存储单元编号的过程称为"编址"，是以字节为单位进行的。

　　地址

　　存储单元的编号称为地址。

===》

1.内存中的每个位置都由一个独一无二的地址表示.
2.内存中的每个位置都包含一个值.
===》我们可以通过一个地址,来找到内存中的某个具体位置,然后访问到(得到)该位置的值(允许的话).这就是内存和地址简单的思想.

其实……

用指针的原因就是因为……

方便……

当然，在知乎上也有很多解答，感兴趣的话可以去看看为什么要有指针

书归正传，先看一段代码：

/*指针学习。
之前一直固执的不学指针（其实是被oj吓的，以前刚刚学数组的时候就见到有报错，说我是数组越界或者是指针无意义，感到了无限的恐惧--->因此就没再学指针了）*/
#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是输入，第二行的0x69fef8就是地址，剩下两行都是数值。

那么问题来了，a和*a有什么区别？*a和input又有什么联系呢？

我们先看一下指针是如何声明的。

注：上面是截图，大家理解一下懒得打字的我。。。

附原文链接C++指针|菜鸟教程

总之，这个意思就是如果直接输出带*的那个变量的名字（而不带*号）得到的是地址，而加上*号得到的就是需要的那个值了，如果直接输出与&连接的变量名也会直接输出所需的值。

--------------------------到此就是我每次学习断开的地方------------------------------------

完全不知道这指针还有什么用，觉得还不如直接折腾a b来的简单（似乎，其实，好像……也确实，指针在除了C和C++里也没有哪里用了）。

直到上次C++实验课围观某大神用指针做题，我看的云里雾里，才坚定了我学习的心o(╥﹏╥)o

①

首先大家体谅一下好奇心旺盛到崩溃的我，忍不住试了一下如果写int a;不加*会怎么样。

结果是报错：

然后，尝试一下各种花式类型：

#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;
}

输入：

A 23 2.345 %zuzhang

输出：

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

②

接下来是一个作死的尝试，就是看这个*可以管多远（什么叫多远(╯‵□′)╯︵┻━┻）

然后是试图上面声明指针，下面不用……

③

作死完毕，进入正题（当然大家用的时候不要像上面一样）

指针和数组

指针和数组是密切相关的。事实上，指针和数组在很多情况下是可以互换的。例如，一个指向数组开头的指针，可以通过使用指针的算术运算或数组索引来访问数组。

#include <iostream>
 
using namespace std;
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[MAX] = {10, 100, 200};
   int  *ptr;
 
   // 指针中的数组地址
   ptr = var;
   for (int i = 0; i < MAX; i++)
   {
      cout << "var[" << i << "]的内存地址为 ";
      cout << ptr << endl;
 
      cout << "var[" << i << "] 的值为 ";
      cout << *ptr << endl;
 
      // 移动到下一个位置
      ptr++;
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

var[0]的内存地址为 0x7fff59707adc
var[0] 的值为 10
var[1]的内存地址为 0x7fff59707ae0
var[1] 的值为 100
var[2]的内存地址为 0x7fff59707ae4
var[2] 的值为 200

然而，指针和数组并不是完全互换的。

#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;    // 这是正确的语法
      var++;       // 这是不正确的
   }
   return 0;
}

把指针运算符 * 应用到 var 上是完全可以的，但修改 var 的值是非法的。这是因为 var 是一个指向数组开头的常量，不能作为左值。

由于一个数组名对应一个指针常量，只要不改变数组的值，仍然可以用指针形式的表达式。例如，下面是一个有效的语句，把 var[2] 赋值为 500：

*(var + 2) = 500;

上面的语句是有效的，且能成功编译，因为 var 未改变。

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