东南大学C++教程：深入理解指针

"东南大学C++课程，由沈红梅教授讲解，重点介绍指针的概念、使用方法和技巧，适合学习C++的学员。" 在C++编程语言中，指针是一个至关重要的概念，它允许程序员直接操纵内存地址，从而实现更高效、更灵活的程序设计。指针本质上是一个变量，它存储的是另一个变量的内存地址，而不是该变量的值。这一特性使得指针成为C++中创建复杂数据结构、优化代码性能和实现高效算法的关键工具。 1. 变量地址的概念：在计算机内存中，每个变量都有一个唯一的地址，这个地址标识了变量在内存中的位置。通过指针，我们可以获取并操作这些地址，进而间接地访问和修改变量的值。 2. 一级及多级指针的概念：一级指针是指针变量指向一个普通变量的地址。多级指针则更进一步，它可以指向一个指针的地址，形成指针的指针。例如，二级指针可以用来指向一级指针的地址，这样就可以实现对一级指针所指向的变量进行间接操作。 3. 指针的定义与引用：定义指针时，我们需要指定其指向的数据类型，如`int *p`表示`p`是一个指向整型变量的指针。引用指针涉及到取地址符`&`和解引用符`*`。取地址符用于获取变量的地址，如`p = &var;`将`var`的地址赋值给`p`。解引用符用于访问指针所指向的值，如`int value = *p;`将`p`指向的值赋给`value`。 4. 指针运算：指针可以进行加减运算，增加或减少的单位通常是所指数据类型的大小。例如，对于整型指针，`p++`会将`p`的值增加一个`int`类型的大小，使`p`指向下一个`int`变量的位置。 5. 动态内存分配与释放：通过指针，我们还可以进行动态内存分配（`new`操作符）和释放（`delete`操作符）。动态内存分配允许在运行时根据需要创建变量，而不会预先知道它们的数量或大小。 6. 函数参数传递与指针：在函数调用中，使用指针作为参数可以实现对函数内部变量的修改，因为传递的是变量的地址，而不是副本。这种机制在实现数据共享、递归调用和回调函数等方面非常有用。 7. 指针与数组的关系：指针可以看作是数组的别名，当数组名在函数调用中使用时，实际上就是数组首元素的地址。因此，通过指针可以方便地遍历和操作数组。 8. 指针与结构体和类：指针也可以用于指向结构体或类的对象，这在处理复杂数据结构和实现对象间的交互时特别有用。 9. 安全使用指针：尽管指针功能强大，但误用可能导致未定义行为，如空指针解引用、悬挂指针等。因此，正确管理和初始化指针，避免野指针，是确保程序稳定性和安全性的重要环节。 通过深入理解和熟练掌握指针，开发者能够更好地驾驭C++，编写出更加高效和灵活的代码。东南大学的C++课程，特别是关于指针的部分，将帮助学习者掌握这些关键技能。