深度长文教你彻底掌握C++/C指针:指针和数组与字符串

Posted 2023-02-15 谢小小XH

深度长文教你彻底掌握C++/C指针(一):基石

一：复习

首先先回顾一下之前对于指针概念的理解.
计算机在存储数据的时候必须跟踪3种基本属性

1. 存储位置

2. 存储的值
3. 存储的信息类型

在之前的文章说已经说到了,这里再说一遍,指针是一个变量，存储的是地址。 所以指针本质是一个地址！看到指针条件反射想到地址。
对于一个常规变量，&运算符就能够取得他的地址。所以一个变量var，那么&var就是一个地址。

#include <iostream>
int main()

    int a=3;
    std::cout<<"the address of a:"<<&a<<std::endl;
    return 0;

运行结果:

the address of a:0x61ff18

输出地址是以十六进制来输出的。
对于一个指针变量pointer，*pointer表示解除引用，将其应用于指针，可以得到该地址存储的值。且这个值就是常规的值。

#include <iostream>
int main()

    int a=3;
    std::cout<<"the address of a:"<<&a<<std::endl;

    int* p_a=&a;
    std::cout<<"the value of p_a is:"<<p_a<<std::endl;
    std::cout<<"*p_a:"<<*p_a<<std::endl;
    return 0;

运行结果:

the address of a:0x61ff18
the value of p_a is:0x61ff18
*p_a:3

可以知道，这里的int变量和指针变量就像同一个硬币的正反面。变量表示值，可以使用&来得到地址。 指针变量表示地址，并且可以使用*来得到值 .
*p_a和a就是等价的。这个一定要知道，是后面修改的基础。

声明和初始化指针

typename*  name;

• 声明的时候必须带有*号来表示这个时候声明的是一个指针。同时必须类型要明确。

• *号旁边的空格是可选的，但是为了不和解除应用的*号相混淆，很多人喜欢让*号紧挨着typename（比如int* p_a，表示现在正在声明的是int类型的指针变量）。同时，在解除引用的时候紧挨着变量，表示是对这个变量的解除引用（*p_a）

• 应该注意：指针指向的地址存储的值可能有不同的长度，但是指针本身的长度都是一样长的！（地址是需要2个字节还是需要4个字节，取决于系统的实现）

• 可以在声明指针的时候初始化指针。要注意，指针初始化时是初始化它指向的地址.要是暂时不知道要初始化为什么样子怎么办? 这里推荐一种做法,就是把指针初始化为nullptr,然后对指针进行判断,这样能够有效减少之后可能出现的错误.

必须背下来的经验：一定要在对指针解除引用（*p_a）之前，将指针初始化为一个确定的适当的地址。因为,要是初始化的时候没有指定地址,那么解引用的地址要么没有,要么有可能是随机的,这样风险非常大.这也是为什么推荐将指针初始化为nullptr的原因,那么解引用的时候可以先判断是否为nullptr,要是不是的话,说明这个指针我们曾经手动赋值过,可以放心解引用.

二.指针和数组

说到指针和数组,这里直接说三个最基本的规则,这三个规则基本上能够概括指针和数组的常见关系了.

1. 一看到数组，就要知道数组名可以当做这个数组的第一个地址。（a=&a[0]）
2. 对于指向数组的指针，指针+n表示往后移动n个位置
3. 指针也可以像数组那样用p_a[n]这种形式直接取元素，本质是*(p_a+n)

三.指针和字符串

指针和字符串相信是很多人一直弄混淆的地方了.其中确实有些地方需要理一理. 指针和字符串主要是指针用于c风格的字符串.

这里首先把重要的几个规则列出来,这几个规则足够弄清楚指针和字符串之间的关系了.

1. 已经知道，c风格的字符串本质就是一个字符数组，所以，数组名就是第一个元素的地址。同样，一个指向char的指针变量也能够实现字符串的一些东西.
2. C++中，对于引号引起来的字符串，也代表第一个元素的地址。
3. cout对象认为，char的地址是字符串的地址，因此它打印该处的地址处的字符， 然后继续打印后面的字符。直到遇到空字符’\\0’之后才停止。

这里举一个例子来详细说明.

#include <iostream>
#include <cstring>

int main()

    char animal[20]="bear";
    const char* bird="wren";
    char* p_s;

    //数组名也是指针
    std::cout<<animal<<" and "<<bird<<std::endl;

    //直接输出指针
    p_s=animal;
    std::cout<<"p_s:"<<p_s<<std::endl;

    //想要输出真的地址怎么办?
    std::cout<<"address of animal:"<<(int*)animal<<std::endl;

    return 0;

1. 永远应该记住，双引号引起来的C风格的字符串常量，字符数组，字符指针变量这几个是相通等价的。
2. 注意const char* bird="wren";要是不使用const会有警告,因为不能够用可变的指针来修改常量.
3. 当cout后面是其他的指针的时候，会输出该指针的值也就是一个地址，但是cout遇到char* 的时候，就会输出当前char*指向的值，同时也会输出后面的值，直到遇到空字符为止。
4. 所以在上面程序的20和21行有一个（int*）强制转化为整形指针，不然就没得输出了。