C语言 | C++万字总结下
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C语言 | C++万字总结下相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
大家好，我是小林，推荐一篇朋友阿唐的文章。
0.为什么使用指针
第一节课是 1 班语文， 2 班数学，第二节课颠倒过来， 1 班要上数学， 2 班要上语文，那么第一节课下课后需要怎样作调整呢？方案一：课间 1 班学生全都去 2 班， 2 班学生全都来 1 班，当然，走的时候要携带上书本、笔纸、零食……场面一片狼藉；方案二：两位老师课间互换教室。
-
在数据传递时，如果数据块较大，可以使用指针传递地址而不是实际数据，即提高传输速度，又节省大量内存。
*(short*)&buf[0]=DataId;
*(short*)&buf[2]=DataType;
*(int*)&buf[4]=DataValue;
-
数据转换，利用指针的灵活的类型转换，可以用来做数据类型转换，比较常用于通讯缓冲区的填充。 -
指针的机制比较简单，其功能可以被集中重新实现成更抽象化的引用数据形式 -
函数指针，形如: #define PMYFUN (void*)(int,int) ，可以用在大量分支处理的实例当中，如某通讯根据不同的命令号执行不同类型的命令，则可以建立一个函数指针数组，进行散转。 -
在数据结构中，链表、树、图等大量的应用都离不开指针。
1. 指针强化
1.1 指针是一种数据类型
void test01(){
int* p1 = 0x1234;
int*** p2 = 0x1111;
printf("p1 size:%d\n",sizeof(p1));
printf("p2 size:%d\n",sizeof(p2));
//指针是变量，指针本身也占内存空间，指针也可以被赋值
int a = 10;
p1 = &a;
printf("p1 address:%p\n", &p1);
printf("p1 address:%p\n", p1);
printf("a address:%p\n", &a);
}
void test(){
char *p = NULL;
//给p指向的内存区域拷贝内容
strcpy(p, "1111"); //err
char *q = 0x1122;
//给q指向的内存区域拷贝内容
strcpy(q, "2222"); //err
}
什么情况下会导致野指针？
-
指针变量未初始化
-
指针释放后未置空
-
指针操作超越变量作用域
void test(){
int* p = 0x001; //未初始化
printf("%p\n",p);
*p = 100;
}
-
初始化时置 NULL
-
释放时置 NULL
double a=2.3;
int b=5;
void *p=&a;
cout<<p<<endl; //输出了a的地址
p=&b;
cout<<p<<endl; //输出了b的地址
//cout<<*p<<endl;这一行不可以执行，void*指针只可以储存变量地址，不可以直接操作它指向的对象
-
同类型指针变量可以相互赋值，数组不行，只能一个一个元素的赋值或拷贝 -
数组在内存中是连续存放的，开辟一块连续的内存空间。数组是根据数组的下进行访问的。指针很灵活，它可以指向任意类型的数据。指针的类型说明了它所指向地址空间的内存。 -
数组所占存储空间的内存：sizeof（数组名） 数组的大小：sizeof（数组名）/sizeof（数据类型），在32位平台下，无论指针的类型是什么，sizeof（指针名）都是 4 ，在 64 位平台下，无论指针的类型是什么，sizeof（指针名）都是 8 。 -
数组名作为右值的时候，就是第一个元素的地址
int main(void)
{
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
int *p_first = arr;
printf("%d",*p_first); //1
return 0;
}
-
指向数组元素的指针 支持 递增 递减 运算。p= p+1意思是，让p指向原来指向的内存块的下一个相邻的相同类型的内存块。在数组中相邻内存就是相邻下标元素。
int arr[5];
int *p = * (&arr);
int arr1[5][3] arr1 = int(*)[3]&arr1
-
*相当通过地址(指针变量的值)找到指针指向的内存，再操作内存 -
*放在等号的左边赋值（给内存赋值，写内存） -
*放在等号的右边取值（从内存中取值，读内存）
//解引用
void test01(){
//定义指针
int* p = NULL;
//指针指向谁，就把谁的地址赋给指针
int a = 10;
p = &a;
*p = 20;//*在左边当左值，必须确保内存可写
//*号放右面，从内存中读值
int b = *p;
//必须确保内存可写
char* str = "hello world!";
*str = 'm';
printf("a:%d\n", a);
printf("*p:%d\n", *p);
printf("b:%d\n", b);
}
int a = 0xaabbccdd;
unsigned int *p1 = &a;
unsigned char *p2 = &a;
//为什么*p1打印出来正确结果？
printf("%x\n", *p1);
//为什么*p2没有打印出来正确结果？
printf("%x\n", *p2);
//为什么p1指针+1加了4字节？
printf("p1 =%d\n", p1);
printf("p1+1=%d\n", p1 + 1);
//为什么p2指针+1加了1字节？
printf("p2 =%d\n", p2);
printf("p2+1=%d\n", p2 + 1);
void change(int a)
{
a++; //在函数中改变的只是这个函数的局部变量a，而随着函数执行结束，a被销毁。age还是原来的age，纹丝不动。
}
int main(void)
{
int age = 60;
change(age);
printf("age = %d",age); // age = 60
return 0;
}
void change(int* pa)
{
(*pa)++; //因为传递的是age的地址，因此pa指向内存数据age。当在函数中对指针pa解地址时，
//会直接去内存中找到age这个数据，然后把它增1。
}
int main(void)
{
int age = 160;
change(&age);
printf("age = %d",age); // age = 61
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void swap(int *,int *);
int main()
{
int a=5,b=10;
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
swap(&a,&b);
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
return 0;
}
void swap(int *pa,int *pb)
{
int t=*pa;*pa=*pb;*pb=t;
}
-
定义函数的形参必须为指针类型，以接收主调函数中传来的变量的地址； -
调用函数时实参为变量的地址； -
在被调函数中使用*间接访问形参指向的内存空间，实现修改主调函数中变量值的功能。
int GetMax(int a[],int n)
{
int max=a[0],i;
for(i=1;i<n;i++)
{
if(max<a[i]) max=a[i];
}
return max;
}
int GetMin(int a[],int n)
{
int min=a[0],i;
for(i=1;i<n;i++)
{
if(min>a[i]) min=a[i];
}
return min;
}
double GetAvg(int a[],int n)
{
double avg=0;
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
avg+=a[i];
}
return avg/n;
}
double Stat(int a[],int n,int *pmax,int *pmin)
{
double avg=a[0];
int i;
*pmax=*pmin=a[0];
for(i=1;i<n;i++)
{
avg+=a[i];
if(*pmax<a[i]) *pmax=a[i];
if(*pmin>a[i]) *pmin=a[i];
}
return avg/n;
}
returnType (*pointerName)(param list);
#include <stdio.h>
//返回两个数中较大的一个
int max(int a, int b)
{
return a>b ? a : b;
}
int main()
{
int x, y, maxval;
//定义函数指针
int (*pmax)(int, int) = max; //也可以写作int (*pmax)(int a, int b)
printf("Input two numbers:");
scanf("%d %d", &x, &y);
maxval = (*pmax)(x, y);
printf("Max value: %d\n", maxval);
return 0;
}
typedef struct
{
char name[31];
int age;
float score;
}Student;
int main(void)
{
Student stu = {"Bob" , 19, 98.0};
Student*ps = &stu;
ps->age = 20;
ps->score = 99.0;
printf("name:%s age:%d
",ps->name,ps->age);
return 0;
}
1.2 指针的意义_间接赋值
-
2个变量（一个普通变量一个指针变量、或者一个实参一个形参） -
建立关系 -
通过 * 操作指针指向的内存
void test(){
int a = 100; //两个变量
int *p = NULL;
//建立关系
//指针指向谁，就把谁的地址赋值给指针
p = &a;
//通过*操作内存
*p = 22;
}
void test(){
int b;
int *q = &b; //0级指针
int **t = &q;
int ***m = &t;
}
int func1(){ return 10; }
void func2(int a){
a = 100;
}
//指针的意义_间接赋值
void test02(){
int a = 0;
a = func1();
printf("a = %d\n", a);
//为什么没有修改？
func2(a);
printf("a = %d\n", a);
}
//指针的间接赋值
void func3(int* a){
*a = 100;
}
void test03(){
int a = 0;
a = func1();
printf("a = %d\n", a);
//修改
func3(&a);
printf("a = %d\n", a);
}
void AllocateSpace(char** p){
*p = (char*)malloc(100);
strcpy(*p, "hello world!");
}
void FreeSpace(char** p){
if (p == NULL){
return;
}
if (*p != NULL){
free(*p);
*p = NULL;
}
}
void test(){
char* p = NULL;
AllocateSpace(&p);
printf("%s\n",p);
FreeSpace(&p);
if (p == NULL){
printf("p内存释放!\n");
}
}
-
用1级指针形参，去间接修改了0级指针(实参)的值。 -
用2级指针形参，去间接修改了1级指针(实参)的值。 -
用3级指针形参，去间接修改了2级指针(实参)的值。 -
用n级指针形参，去间接修改了n-1级指针(实参)的值。
1.3 指针做函数参数
-
输入：主调函数分配内存 -
输出：被调用函数分配内存
void fun(char *p /* in */)
{
//给p指向的内存区域拷贝内容
strcpy(p, "abcddsgsd");
}
void test(void)
{
//输入，主调函数分配内存
char buf[100] = { 0 };
fun(buf);
printf("buf = %s\n", buf);
}
void fun(char **p /* out */, int *len)
{
char *tmp = (char *)malloc(100);
if (tmp == NULL)
{
return;
}
strcpy(tmp, "adlsgjldsk");
//间接赋值
*p = tmp;
*len = strlen(tmp);
}
void test(void)
{
//输出，被调用函数分配内存，地址传递
char *p = NULL;
int len = 0;
fun(&p, &len);
if (p != NULL)
{
printf("p = %s, len = %d\n", p, len);
}
}
1.4 字符串指针强化
//字符串基本操作
//字符串是以0或者'\0'结尾的字符数组，(数字0和字符'\0'等价)
void test01(){
//字符数组只能初始化5个字符，当输出的时候，从开始位置直到找到0结束
char str1[] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' };
printf("%s\n",str1);
//字符数组部分初始化，剩余填0
char str2[100] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' };
printf("%s\n", str2);
//如果以字符串初始化，那么编译器默认会在字符串尾部添加'\0'
char str3[] = "hello";
printf("%s\n",str3);
printf("sizeof str:%d\n",sizeof(str3));
printf("strlen str:%d\n",strlen(str3));
//sizeof计算数组大小，数组包含'\0'字符
//strlen计算字符串的长度，到'\0'结束
//那么如果我这么写,结果是多少呢？
char str4[100] = "hello";
printf("sizeof str:%d\n", sizeof(str4));
printf("strlen str:%d\n", strlen(str4));
//请问下面输入结果是多少？sizeof结果是多少？strlen结果是多少？
char str5[] = "hello\0world";
printf("%s\n",str5);
printf("sizeof str5:%d\n",sizeof(str5));
printf("strlen str5:%d\n",strlen(str5));
//再请问下面输入结果是多少？sizeof结果是多少？strlen结果是多少？
char str6[] = "hello\012world";
printf("%s\n", str6);
printf("sizeof str6:%d\n", sizeof(str6));
printf("strlen str6:%d\n", strlen(str6));
}
'\ddd'
，d是
0-7
的数字。十六进制字符的一般形式是
'\xhh'
，h是
0-9
或
A-F
内的一个。八进制字符和十六进制字符表示的是字符的ASCII码对应的数值。
-
'\063'表示的是字符'3'，因为'3'的ASCII码是30（十六进制），48（十进制），63（八进制）。 -
'\x41'表示的是字符'A'，因为'A'的ASCII码是41（十六进制），65（十进制），101（八进制）。
//拷贝方法1
void copy_string01(char* dest, char* source ){
for (int i = 0; source[i] != '\0';i++){
dest[i] = source[i];
}
}
//拷贝方法2
void copy_string02(char* dest, char* source){
while (*source != '\0' /* *source != 0 */){
*dest = *source;
source++;
dest++;
}
}
//拷贝方法3
void copy_string03(char* dest, char* source){
//判断*dest是否为0，0则退出循环
while (*dest++ = *source++){}
}
void reverse_string(char* str){
if (str == NULL){
return;
}
int begin = 0;
int end = strlen(str) - 1;
while (begin < end){
//交换两个字符元素
char temp = str[begin];
str[begin] = str[end];
str[end] = temp;
begin++;
end--;
}
}
void test(){
char str[] = "abcdefghijklmn";
printf("str:%s\n", str);
reverse_string(str);
printf("str:%s\n", str);
}
#include <stdio.h>
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
-
str：字符串首地址 -
format：字符串格式，用法和printf()一样
-
成功：实际格式化的字符个数 -
失败：- 1
void test(){
//1. 格式化字符串
char buf[1024] = { 0 };
sprintf(buf, "你好,%s,欢迎加入我们!", "John");
printf("buf:%s\n",buf);
memset(buf, 0, 1024);
sprintf(buf, "我今年%d岁了!", 20);
printf("buf:%s\n", buf);
//2. 拼接字符串
memset(buf, 0, 1024);
char str1[] = "hello";
char str2[] = "world";
int len = sprintf(buf,"%s %s",str1,str2);
printf("buf:%s len:%d\n", buf,len);
//3. 数字转字符串
memset(buf, 0, 1024);
int num = 100;
sprintf(buf, "%d", num);
printf("buf:%s\n", buf);
//设置宽度 右对齐
memset(buf, 0, 1024);
sprintf(buf, "%8d", num);
printf("buf:%s\n", buf);
//设置宽度 左对齐
memset(buf, 0, 1024);
sprintf(buf, "%-8d", num);
printf("buf:%s\n", buf);
//转成16进制字符串 小写
memset(buf, 0, 1024);
sprintf(buf, "0x%x", num);
printf("buf:%s\n", buf);
//转成8进制字符串
memset(buf, 0, 1024);
sprintf(buf, "0%o", num);
printf("buf:%s\n", buf);
}
#include <stdio.h>
int sscanf(const char *str, const char *format, ...);
-
str：指定的字符串首地址 -
format：字符串格式，用法和scanf()一样
-
成功：成功则返回参数数目，失败则返回-1 -
失败：- 1
//1. 跳过数据
void test01(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
//匹配第一个字符是否是数字，如果是，则跳过
//如果不是则停止匹配
sscanf("123456aaaa", "%*d%s", buf);
printf("buf:%s\n",buf);
}
//2. 读取指定宽度数据
void test02(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
sscanf("123456aaaa", "%7s", buf);
printf("buf:%s\n", buf);
}
//3. 匹配a-z中任意字符
void test03(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
//先匹配第一个字符，判断字符是否是a-z中的字符，如果是匹配
//如果不是停止匹配
sscanf("abcdefg123456", "%[a-z]", buf);
printf("buf:%s\n", buf);
}
//4. 匹配aBc中的任何一个
void test04(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
//先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配
sscanf("abcdefg123456", "%[aBc]", buf);
printf("buf:%s\n", buf);
}
//5. 匹配非a的任意字符
void test05(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
//先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配
sscanf("bcdefag123456", "%[^a]", buf);
printf("buf:%s\n", buf);
}
//6. 匹配非a-z中的任意字符
void test06(){
char buf[1024] = { 0 };
//跳过前面的数字
//先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配
sscanf("123456ABCDbcdefag", "%[^a-z]", buf);
printf("buf:%s\n", buf);
}
1.5 一级指针易错点
void test(){
char buf[3] = "abc";
printf("buf:%s\n",buf);
}
void test(){
char *p = (char *)malloc(50);
char buf[] = "abcdef";
int n = strlen(buf);
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
*p = buf[i];
p++; //修改原指针指向
}
free(p);
}
char *get_str()
{
char str[] = "abcdedsgads"; //栈区，
printf("[get_str]str = %s\n", str);
return str;
}
void test(){
char *p = NULL;
p = (char *)malloc(50);
strcpy(p, "abcdef");
if (p != NULL)
{
//free()函数的功能只是告诉系统 p 指向的内存可以回收了
// 就是说，p 指向的内存使用权交还给系统
//但是，p的值还是原来的值(野指针)，p还是指向原来的内存
free(p);
}
if (p != NULL)
{
free(p);
}
}
1.6 const使用
//const修饰变量
void test01(){
//1. const基本概念
const int i = 0;
//i = 100; //错误，只读变量初始化之后不能修改
//2. 定义const变量最好初始化
const int j;
//j = 100; //错误，不能再次赋值
//3. c语言的const是一个只读变量，并不是一个常量，可通过指针间接修改
const int k = 10;
//k = 100; //错误，不可直接修改，我们可通过指针间接修改
printf("k:%d\n", k);
int* p = &k;
*p = 100;
printf("k:%d\n", k);
}
//const 修饰指针
void test02(){
int a = 10;
int b = 20;
//const放在*号左侧 修饰p_a指针指向的内存空间不能修改,但可修改指针的指向
const int* p_a = &a;
//*p_a = 100; //不可修改指针指向的内存空间
p_a = &b; //可修改指针的指向
//const放在*号的右侧， 修饰指针的指向不能修改，但是可修改指针指向的内存空间
int* const p_b = &a;
//p_b = &b; //不可修改指针的指向
*p_b = 100; //可修改指针指向的内存空间
//指针的指向和指针指向的内存空间都不能修改
const int* const p_c = &a;
}
//const指针用法
struct Person{
char name[64];
int id;
int age;
int score;
};
//每次都对对象进行拷贝，效率低，应该用指针
void printPersonByValue(struct Person person){
printf("Name:%s\n", person.name);
printf("Name:%d\n", person.id);
printf("Name:%d\n", person.age);
printf("Name:%d\n", person.score);
}
//但是用指针会有副作用，可能会不小心修改原数据
void printPersonByPointer(const struct Person *person){
printf("Name:%s\n", person->name);
printf("Name:%d\n", person->id);
printf("Name:%d\n", person->age);
printf("Name:%d\n", person->score);
}
void test03(){
struct Person p = { "Obama", 1101, 23, 87 };
//printPersonByValue(p);
printPersonByPointer(&p);
}
2. 指针的指针(二级指针)
2.1 二级指针基本概念
int a = 12;
int *b = &a;
c = &b;
c的类型是什么？显然它是一个指针，但它所指向的是什么？
它合法吗？
那么这个变量的声明是怎样的声明的呢？
int **c = &b;
//被调函数,由参数n确定分配多少个元素内存
void allocate_space(int **arr,int n){
//堆上分配n个int类型元素内存
int *temp = (int *)malloc(sizeof(int)* n);
if (NULL == temp){
return;
}
//给内存初始化值
int *pTemp = temp;
for (int i = 0; i < n;i ++){
//temp[i] = i + 100;
*pTemp = i + 100;
pTemp++;
}
//指针间接赋值
*arr = temp;
}
//打印数组
void print_array(int *arr,int n){
for (int i = 0; i < n;i ++){
printf("%d ",arr[i]);
}
printf("\n");
}
//二级指针输出特性(由被调函数分配内存)
void test(){
int *arr = NULL;
int n = 10;
//给arr指针间接赋值
allocate_space(&arr,n);
//输出arr指向数组的内存
print_array(arr, n);
//释放arr所指向内存空间的值
if (arr != NULL){
free(arr);
arr = NULL;
}
}
2.3 二级指针做形参输入特性
//打印数组
void print_array(int **arr,int n){
for (int i = 0; i < n;i ++){
printf("%d ",*(arr[i]));
}
printf("\n");
}
//二级指针输入特性(由主调函数分配内存)
void test(){
int a1 = 10;
int a2 = 20;
int a3 = 30;
int a4 = 40;
int a5 = 50;
int n = 5;
int** arr = (int **)malloc(sizeof(int *) * n);
arr[0] = &a1;
arr[1] = &a2;
arr[2] = &a3;
arr[3] = &a4;
arr[4] = &a5;
print_array(arr,n);
free(arr);
arr = NULL;
}
2.4 强化训练_画出内存模型图
void mian()
{
//栈区指针数组
char *p1[] = { "aaaaa", "bbbbb", "ccccc" };
//堆区指针数组
char **p3 = (char **)malloc(3 * sizeof(char *)); //char *array[3];
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
p3[i] = (char *)malloc(10 * sizeof(char)); //char buf[10]
sprintf(p3[i], "%d%d%d", i, i, i);
}
}
2.4 多级指针
//分配内存
void allocate_memory(char*** p, int n){
if (n < 0){
return;
}
char** temp = (char**)malloc(sizeof(char*)* n);
if (temp == NULL){
return;
}
//分别给每一个指针malloc分配内存
for (int i = 0; i < n; i++){
temp[i] = malloc(sizeof(char)* 30);
sprintf(temp[i], "%2d_hello world!", i + 1);
}
*p = temp;
}
//打印数组
void array_print(char** arr, int len){
for (int i = 0; i < len; i++){
printf("%s\n", arr[i]);
}
printf("----------------------\n");
}
//释放内存
void free_memory(char*** buf, int len){
if (buf == NULL){
return;
}
char** temp = *buf;
for (int i = 0; i < len; i++){
free(temp[i]);
temp[i] = NULL;
}
free(temp);
}
void test(){
int n = 10;
char** p = NULL;
allocate_memory(&p, n);
//打印数组
array_print(p, n);
//释放内存
free_memory(&p, n);
}
2.5 深拷贝和浅拷贝
#include <iostream>
using namespace std;
class CopyDemo
{
public:
CopyDemo(int pa,char *cstr) //构造函数，两个参数
{
this->a = pa;
this->str = new char[1024]; //指针数组，动态的用new在堆上分配存储空间
strcpy(this->str,cstr); //拷贝过来
}
//没写，C++会自动帮忙写一个复制构造函数，浅拷贝只复制指针,如下注释部分
//CopyDemo(CopyDemo& obj)
//{
// this->a = obj.a;
// this->str = obj.str; //这里是浅复制会出问题，要深复制
//}
CopyDemo(CopyDemo& obj) //一般数据成员有指针要自己写复制构造函数，如下
{
this->a = obj.a;
// this->str = obj.str; //这里是浅复制会出问题，要深复制
this->str = new char[1024];//应该这样写
if(str != 0)
strcpy(this->str,obj.str); //如果成功，把内容复制过来
}
~CopyDemo() //析构函数
{
delete str;
}
public:
int a; //定义一个整型的数据成员
char *str; //字符串指针
};
int main()
{
CopyDemo A(100,"hello!!!");
CopyDemo B = A; //复制构造函数，把A的10和hello!!!复制给B
cout <<"A:"<< A.a << "," <<A.str << endl;
//输出A:100，hello!!!
cout <<"B:"<< B.a << "," <<B.str << endl;
//输出B:100，hello!!!
//修改后,发现A,B都被改变，原因就是浅复制，A,B指针指向同一地方，修改后都改变
B.a = 80;
B.str[0] = 'k';
cout <<"A:"<< A.a << "," <<A.str << endl;
//输出A:100，kello!!!
cout <<"B:"<< B.a << "," <<B.str << endl;
//输出B:80，kello!!!
return 0;
}
以上是关于C语言 | C++万字总结下的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章