C/C++指针踩坑历险记-常量指针-const ptr *，指针常量ptr * const，引用，指针传参，指针修改，指针指向的值修改等问题

Posted 2022-01-05 --believe

C/C++指针踩坑历险记-常量指针-const ptr *，指针常量ptr * const，引用，指针传参，指针修改，指针指向的值修改等问题

好久没写C语言了，不过一直用C++在刷题，遇到指针总有些发憷？初学指针的时候觉得指针好难，其实搞清指针的重要几个概念，指针就不难~对指针一些重点知识进行一个总结。

指针初体验

我们知道指针本质上就是一个存放地址的变量（该变量存放地址，一串你看不懂的数字）。比如

int a = 3;
int* ptr = &a;//就表示指向a的一个变量ptr，ptr内部存放的是一个地址（一串你看不懂的数字）

下面举个例子,直观地展示一下ptr的值

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()

	int a = 3;
	int* ptr = &a;//ptr是一个地址
	printf("0x%x", ptr);//打印ptr的值

输出结果

通过设置断点查看程序执行过程，也可以查看ptr存放的到底是什么

你现在只需要知道指针就是指向一个内存块的地址，本质上就是一个变量。
对指针有了直观的认识之后，你肯定会想，要一个内存单元的地址有什么用呢？这个地址（0x00d3fb30）我又看不懂。我们要内存中的值（比如上面a的值3）不就行了吗?
其实不然，指针在函数参数传递中大有妙用。请往下看

指针在函数"传值"中的应用

我们知道函数传参过程中，实参和形参结合，也就是形参会等于实参的值，然后函数老大就一脚把实参踹开，之后就不干实参啥事了。

之后在函数内部，函数老大就抓着形参不放，所有的操作都是对实参起作用，和形参无关（暂时这么理解）。下面举个例子

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void add(int a) 
	a = a + 1;
	printf("函数内部的a值(形参)为%d\\n", a);//形式结合，a=b=3,然后a=a+1=4.

int main()

	int b = 3;
	add(b);
	printf("函数外部的b值（实参）为%d\\n", b);//实参不变，b=3

通过这个例子，我们要记住，函数形参和实参结合时，函数内部先将实参的值赋给形参，然后再对形参进行操作。

当形参为地址时，对形参操作也可能会影响实参，下面举例说明

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void add(int* a) //形参为指针,a等于b的地址
	*a = *a + 1;//a也就是b的地址，*表示取出该地址内存中的值3，加1后存放在a地址中。即3+1=4
	printf("函数内部的a地址为0x%x\\n", a);//一个地址，和b的地址一样0x136f9c4
	printf("函数内部的a地址内存里面的值为%d\\n", *a);//4

int main()

	int b = 3;
	add(&b);
	printf("函数外部的b的地址为0x%x\\n", &b);//b的地址0x136f9c4
	printf("函数外部的b值（实参）为%d\\n", b);//在函数内部通过地址改变了b的值，b=4

运行结果

通过这个地址我们需要明白两点

1. 当函数形参为指针类型时，表示该函数传递一个指针给形参，然后对形参进行操作。此时形参是一个指针，也就是一个地址，我们通过地址可以使实参发生变化。比如例子中改变*a使得实参b发生变化。示意图如下：
   

2. 为了和传值区分，我们称上面函数传参方式为传址。其实传址本质上还是传值。

传址妙用

传址可以大大减少内存的消耗，试想一下如果b中存放的是一个占很大内存的对象，如果采用传值方式传递，形实结合会新开辟一块和b一样的空间，供函数内部操作。这样会很消耗内存空间。

但如果我们只传递b的一个地址（一串数字的大小），形实结合时，仅仅需要一小块空间就能够存放下b的地址。然后在函数内仅仅需要通过*就可以操作该地址内部的值。此举大大节约空间。但此举操作可能会影响函数外部的对象的值，使用时应该考虑清楚。

用*对指针指向的值修改

毫无疑问，在函数内部用*对形参指向的值进行修改，函数外部的实参值也会变化。如下

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void add(int* a) //形参为指针,a等于b的地址
	*a = *a + 1;//a也就是b的地址，*表示取出该地址内存中的值3，加1后存放在a地址中。即3+1=4
	printf("函数内部的a地址为0x%x\\n", a);//一个地址，和b的地址一样0x136f9c4
	printf("函数内部的a地址内存里面的值为%d\\n", *a);//4

int main()

	int b = 3;
	add(&b);
	printf("函数外部的b的地址为0x%x\\n", &b);//b的地址0x136f9c4
	printf("函数外部的b值（实参）为%d\\n", b);//在函数内部通过地址改变了b的值，b=4

但是如果直接对形参修改（不用*）,不会对函数外部的实参值有任何影响。如下

直接对指针本身修改

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void add(int* a) //形参为指针


	int c = 10;
	a = &c;//a的值变化了，此时a已经与函数外部的b彻底没关系了。不会影响函数外部b的值。


	printf("函数内部的a地址为0x%x\\n", a);//a为c的地址
	printf("函数内部的a地址内存里面的值为%d\\n", *a);//*a=10

int main()

	int b = 3;
	add(&b);
	printf("函数外部的b的地址为0x%x\\n", &b);//b的地址
	printf("函数外部的b值（实参）为%d\\n", b);//b=3,未发生变化

要正确理解 * 表示对该指针指向的内存单元的值进行操作。

直接对形参修改（不用*），表示对该地址修改了。原来形参还和实参指向同一块地址，形参地址一旦修改，形参就彻底和实参失去联系了。再对形参任何操作均不会对函数外部的实参值有任何影响。这点要注意，容易出错。

常量指针

所谓常量指针就是指向常量的指针,表示为const int* 。不能用*去修改内存中的常量。举例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()

	int a = 3;
	const int* ptr = &a;
	*ptr = 4;//报错：表达式必须是可修改的左值

指针常量

指针常量，表示该地址是一个常量，不能修改。表示为int * const.举例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()

	int a = 3;
	int b = 4;
	int* const ptr= &a;
	ptr = &b;//报错：表达式必须是可修改的左值

C++中的引用，本质上就是指针常量。

C++引用

C++引用是C++中特有的，本质上就是指针常量，如果进行修改，一定是指向的内存变化，而不是指针本身。用&表示。在引用的基础上改变，原值也要变，可以看做一个变量的别名。举例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()

	int a = 3;
	int& ptr= a;//ptr就是a的别名
	printf("%d\\n", ptr);//3
	ptr = 5;
	printf("%d\\n", ptr);//5
	printf("%d\\n", a);//5