char 和 char*（指针）

Posted 2023-02-14

【中文标题】char 和 char*（指针）

【英文标题】：char and char* (pointer)

【发布时间】：2012-10-04 08:02:00

【问题描述】：

我想了解指针是如何工作的，所以我创建了这个小程序。首先，我创建了一个指向 char 的 p 指针。

第一个问题到此为止。如果我创建一个指针，它的值是一个内存地址（如果我将它指向一个非指针对象），但这次在我的示例中是“哈哈”。为什么它在 char* 中以这种方式工作？以及如何使用 cin >> p 为其增加价值？

我的第二个问题是，我创建了一个 q char，它在我创建它时具有 *p 指针的值。但是它的值和地址也是“h”，但为什么呢？一定是这个char对象的内存地址！这是毫无意义的 :D (mingw - gcc)

#include <iostream>

int main() 

 /* char *p;
    cin >> p;                      //forexample: haha */

    char * p = "haha";
    char q = *p;
    std::cout << "&q = " << &q << std::endl;   //&q = h
    std::cout << "q  = " <<  q << std::endl;   //q = h

    return 0;

更多：如果我先用 char a[100] 分配内存；字符 *p=a;然后&q = h»ŢĹ，所以“h”有些乱。但它应该是一个内存地址！我的问题是，为什么不解决呢？

【问题讨论】：

那不安全。 p 没有任何内存可供您输入。

【参考方案1】：

将char* p; 视为内存中的地址。你没有初始化这个指针，所以它不指向任何东西，你不能使用它。

始终保持安全： 要么将指针初始化为零：

char *p = 0; // nullptr in C++11

或初始化为一些自动的

void foo() 
  char a[100];
  char *p = a;

或全局内存：

char a[100];
void foo() 
  char *p = a;

或获取动态内存：

char* p = new char [100];

然后你可以使用p（如果不是NULL）来读取数据并从p中读取...

---

感谢您对operator >> (std::istream&, char* p) 的误解。该操作员期望 p 指向一些内存（自动、全局、动态 - 无论如何） - 它不会自行分配内存。它只是从输入流中读取字符直到空白并将其复制到p 指向的内存中 - 但p 必须已经指向一些内存。

---

用于获取char q;的地址。当然你可以取q的地址：&q，它的类型是char* p。但是&q与p不同，这个q=*p只是将p指向的第一个字符复制到q，它不能改变q的地址——它的地址是不可改变的。对于cout << &q - operator << (ostream&, char* p) 期望 p 指向以 NULL 结尾的字符串 - 并且 &q 指向包含 "H" 的内存，但没有人知道这个字符之后的内容 - 所以你会在屏幕上看到一些垃圾。使用cout << q 打印单个字符。

【讨论】：

那么，你说cin不分配内存，那我的“哈哈”呢？指针如何包含整个字符串？ q 是一个简单的 char 变量，所以它可以包含 p 的任何字符，而且我没有分配我的“哈哈”文本，所以这就是为什么我的“h”没有内存地址？很清楚，但是我有一个问题：当我将字符复制到 q (char q = *p) 时，它实际上并不是在复制，它只是指向未分配的数据？所以问题无处不在，我的哈哈文本没有分配，所以我不能从中获得任何地址？

ok，我用int创建了一个程序，int已经分配好了，我可以cout了p = a; cin >> (char *)p; cout )p); "

因为您没有为p 分配任何值，甚至0 - 然后它指向某个随机地址。您将“哈哈”复制到程序中的一些随机存储器中——它可能导致任何事情，这是未定义的行为——它甚至可能导致向你的老板发送一封电子邮件，说你有更好的工作——但这​​种随机存储器也可能发生未使用 - 因此您的程序似乎工作正常。

最后一个例子：int a[10]; - 假设a的内存地址是0x123。 int p = a; - 你将地址转换为 int - 所以 p == 0x123 作为值。 (char*)p 反向转换 - 所以你的程序认为 0x123 是 char 数组的开始。所以int[10]等价于char[10*sizeof(int)]...所以你有记忆，一切正常。

是的，但在我的示例中 p 等于内存地址。我用 a[100] 创建了你的例子，p 是“哈哈”，不等于内存地址，但应该是！

【参考方案2】：

你应该有类似的东西：

#include <iostream>
using namespace std;

在程序的顶部。或者可以省略using 并参考std::cin 和std::cout。

int main() 
    char *p;

p 是一个指针，但你还没有初始化它，所以它可以指向任何地方，也可以不指向任何地方。你需要初始化它，例如：

p = new char[100];

...

    cin >> p;                      //forexample: haha

这没关系如果你已经初始化p 指向某个地方——除了如果你输入太多数据，你可能会溢出它指向的缓冲区。对于这样一个简单的测试程序来说没问题，但在实践中，您需要采取措施来避免它。

    char q = *p;
    cout << "&q = " << &q << endl; //&q = h

&q 的类型为char*，是一个指向char 的指针。将char* 值发送到cout 不会打印指针的值（内存地址）；它打印它指向的字符串。 （虽然我自己运行它时得到了一些奇怪的结果；我可能会遗漏一些东西。）如果您想查看指针值，请将其转换为 void*：

count << "&q = " << (void*)&q << endl;

（或者您可以使用特定于 C++ 的强制转换之一；我不确定哪个最好。）

    cout << "q = " << q << endl;   //q = h

这里q 只是一个char，所以这会将其值打印为一个字符：h。

    return 0;

【讨论】：

是的，在我的代码中，我采用了前两行，但很明显，所以我没有放在这里。我明白了，但是 cout

【参考方案3】：

首先要学习并永远记住指针是确保为它们分配内存，否则您的程序将无法正常运行。

您的代码实际上应该修改如下以分配内存，以便“cin”可以将用户输入写入分配的内存：

int main() 
    char *p = new char[1024];      // allocate memory so cin
    cin >> p;                      //forexample: haha
    char q = *p;
    cout << "&q = " << &q << endl; 
    cout << "q = " << q << endl;   
    return 0;

现在，字符指针是一个变量，指向内存中保存一组字符的位置（不一定是一个字符，可能不止一个字符，也可能没有，如特殊值 null 的情况），而字符变量实际上是持有一个字符（不是一组字符）。

处理指针时的基本运算符是 &(address of) 和 *(value at)。 & 检索变量的地址，所以如果我们有 [char q;] 那么 [&q] 将是一个字符指针。另一方面，* 检索给定指针的值，所以如果我们有 [char *p;] 那么 [*p] 将是内存中 p 指向的字符。

现在回到你的例子，cmets inline 用于说明

int main() 
    // allocate a place of 1024 character in memory
    // and let p points to that place
    char *p = new char[1024];      

    // call cin to read input from the user and save
    // it in memory at the location pointed to by p
    // NOTE: cin would put an extra NULL character 
    // at the end to terminate the string
    cin >> p;                      //forexample: haha

    // Now p would be pointing to a piece of memory like this
    // [h] [a] [h] [a] [\0]

    // use the value at operator to de-reference the pointer
    // p, the result would be a single character which 
    // will be the first character in memory p is pointing at
    char q = *p;

    // printing the value of (the address of q)
    // Note you have a problem here as cout will
    // be handling the memory starting at the address 
    // of q as a string while it is not, so you
    // will get a string starting with "h" and followed
    // by whatever is there in memory by the time of execution
    cout << "&q = " << &q << endl;

    // printing the value of the character q
    cout << "q = " << q << endl; 
    return 0;

希望对你有帮助

【讨论】：

是的，很明显，如果我将位置分配给 p，那么它会将“h 和一些混乱”写入 &q，但如果我不分配位置给 p，那么它只会写入“h”，和 *p 有什么区别。所以 q=&q? :D 但我认为 PiotrNycz 是对的，这是因为“哈哈”没有分配，所以它没有内存地址，所以 &q（即 p）不能指向任何地方，但是为什么它在“h”之后停止了“然后呢？

@Iburidu 您的机器/编译器上发生的特定情况不是一般情况。在未分配的内存空间中存储数据的结果是不可预测的。在您的情况下，内存已经充满了零，因此打印以 &q 开头的字符串只是偶然正确打印出“h”，仅此而已。

好的，我是通过添加char a[100]分配的；诠释* p = a;但是为什么 p == "haha"，如果它应该是内存地址 (&a[0])？

@Iburidu 数组在 C++ 中被实现为指针，因此大多数时候您可以互换使用数组和指针。例如： int *p = new int[100];那么你可以做 p[0]=1; p[1]=50； ...等

@Iburidu 回到你的例子：cout 将打印出字符串“haha”，因为它会注意到你正在尝试打印一个 char* ...如果你想打印地址，你可以转换它到(void *) 或使用声明printf("%p", p);

【参考方案4】：

字符串 literate 将存储在 .rdata 部分中，该部分将是只读的，因此使用 std cin 读取它会导致程序崩溃

第二件事，当你写这个时：

char *p = "some text";

然后指针 p 指向一个已分配和只读的内存，因为 rdata 部分肯定会由 windows 加载程序分配和准备，但正如我所说的 .rdata 不能修改

那么当你写这个时：

char q = *p;

您只需将 q 分配给 p 中的第一个字符，因为 * 返回指针当前指向的值，所以如果您尝试这样做：

++p;
q = *p;

q 将持有 'a' 而不是 'h' 因为指针是一个指向从第一个字符开始的一些字符的地址，因此增加一个它将使指针指向第二个字符并且 q 将保持这个值

【参考方案5】：

更好的方法是：

    int arraySize;
    cin>>arraySize;
    char *a=new char[arraySize];
    cin >> a;