C++的指针相关概念

引言

初入c++，肯定会对指针这个概念非常熟悉。但是为什么c/c++要使用指针？

其实每一种编程语言都使用指针，指针并不只是C/C++的独有特性。C++将指针暴露给了用户(程序员)，而Java和C#等语言则将指针隐藏起来了。不光如此，指针还有很多妙用，后面会着重展开详解。

**一。指针（*）的概念分析**

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：

指针的类型 *指针变量的名称;
eg： int *p

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容：

指针的类型
指针所指向的类型
指针的值或者叫指针所指向的内存区
指针本身所占据的内区。

指针的类型(即指针本身的类型)和指针所指向的类型是两个概念。必须加以区分！！！

首先，先来看几个复杂类型的指针声明（有难入易更容易理解）

int p; //这是一个普通的整型变量
int *p; //首先从P 处开始,先与*结合,所以说明P 是一个指针,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型为int 型.所以P是一个返回整型数据的指针
int p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,说明P 是一个数组,然后与int 结合,说明数组里的元素是整型的,所以P 是一个由整型数据组成的数组
int *p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,因为其优先级比*高,所以P 是一个数组,然后再与*结合,说明数组里的元素是指针类型,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型是整型的,所以P 是一个由返回整型数据的指针所组成的数组
int (*p)[3]; //首先从P 处开始,先与*结合,说明P 是一个指针然后再与[]结合(与"()"这步可以忽略,只是为了改变优先级),说明指针所指向的内容是一个数组,然后再与int 结合,说明数组里的元素是整型的.所以P 是一个指向由整型数据组成的数组的指针
int **p; //首先从P 开始,先与*结合,说是P 是一个指针,然后再与*结合,说明指针所指向的元素是指针,然后再与int 结合,说明该指针所指向的元素是整型数据.由于二级指针以及更高级的指针极少用在复杂的类型中,所以后面更复杂的类型我们就不考虑多级指针了,最多只考虑一级指针.
int p(int); //从P 处起,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入()里分析,说明该函数有一个整型变量的参数,然后再与外面的int 结合,说明函数的返回值是一个整型数据
Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与最外层的int 结合,说明函数的返回类型是整型,所以P 是一个指向有一个整型参数且返回类型为整型的函数的指针

二。指针的算术运算

指针是一个用数值表示的地址。因此，您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。

假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针，是一个 32 位的整数，让我们对该指针执行下列的算术运算：

ptr++

在执行完上述的运算之后，ptr 将指向位置 1004。如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符，上面的运算会导致指针指向位置 1001，因为下一个字符位置是在 1001。

因为int类型在32位程序中占4个字节，字符char类型占1个字节

递增一个指针

我们喜欢在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，因为数组是一个常量指针。下面的程序递增变量指针，以便顺序访问数组中的每一个元素：

int array[20]={0};
int *ptr=array;  // 指针中的数组地址
for(i=0;i<20;i++)
{
 (*ptr)++;
 ptr++；// 移动到下一个位置
}

这个例子将整型数组中各个单元的值加1。由于每次循环都将指针ptr加1 个单元（prt++），所以每次循环都能访问数组的下一个单元。

三。运算符&和*

C++ 提供了两种指针运算符

取地址运算符 & ：& 是一元运算符，返回操作数的内存地址。例如，如果 var 是一个整型变量，则 &var 是它的地址。&var 的运算结果是一个指针

间接寻址运算符 * ：间接寻址运算符 *，它是 & 运算符的补充。* 是一元运算符，返回操作数所指定地址的变量的值。

int main ()
{
   int  var = 3000;
   int  *ptr;
   int  val;

// 获取 var 的地址
   ptr = &var; //输出prt=0xbff64494（即3000的地址）

// 获取 ptr 的值
   val = *ptr; //输出val=3000

四。数组和指针的关系

数组的数组名其实可以看作一个指针。看下例：

int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
...
...
value=array[0];//也可写成：value=*array;
value=array[3];//也可写成：value=*(array+3);
value=array[4];//也可写成：value=*(array+4);

上例中，一般而言数组名array代表数组本身，类型是int [10]，但如果把array看做指针的话，它指向数组的第0个单元，类型是int *，所指向的类型是数组单元的类型即int。因此*array等于0就一点也不奇怪了。同理，array+3是一个指向数组第3个单元的指针，所以*(array+3)等于3。其它依此类推。

五。指针和结构类型的关系

可以声明一个指向结构类型对象的指针。

struct MyStruct
{
       int a;
       int b;
       int c;
}
MyStruct ss={20,30,40};//声明了结构对象ss，并把ss的三个成员初始化为20，30和40。
MyStruct *ptr=&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。它的类型是MyStruct*,它指向的类型是MyStruct。

怎样通过指针ptr来访问ss的三个成员变量？

ptr->a;
ptr->b;
ptr->c;