"C++规定-第7章 指针"
在C++编程语言中,指针是一个重要的概念,它允许程序直接访问内存地址,从而提高效率和灵活性。本章聚焦于指针的定义、使用及其操作。
1. **指针的概念**:
指针是一个变量,但它存储的不是普通数据,而是另一个变量或常量的内存地址。通过指针,我们可以间接地访问和修改被指向的变量。在C++中,用`*`符号来声明一个指针变量。
2. **指针的定义**:
定义指针变量的语法通常为`类型定义符 *指针变量名;`,这里的类型定义符是被指向数据的类型,例如`int *ptr;`定义了一个指向整型数据的指针变量ptr。`*`在这里是解引用运算符,表示ptr是一个指针。
3. **解引用与取地址运算符**:
- 解引用运算符`*`用于访问指针所指向的变量,如`*pv`等效于`value`,`*pc`等效于`ch`。
- 取地址运算符`&`用于获取变量的内存地址,如`&value`返回value的地址,`&ch`返回ch的地址。
4. **指针的类型安全**:
C++支持类型安全,所以指针必须与特定的数据类型关联。例如,`int*ptr`只能指向整型变量,`char*name`则只能指向字符型变量。如果尝试将不同类型的指针用于不匹配的数据,编译器会报错。
5. **指向常量的指针**:
使用`const`关键字,我们可以定义指向常量的指针,这意味着指针指向的值不能被修改。例如,`const int*ptr;`定义了一个指向不可修改整数的指针。
6. **指针的初始化**:
指针变量在定义后通常需要立即初始化,以防止未定义行为。例如,`int*ptr = &value;`将ptr设置为指向变量value的地址。
7. **指针的算术运算**:
在C++中,指针可以进行加减运算,但仅限于同一数组或结构体内的元素。例如,对于数组,`ptr+1`将指向下个元素的地址。
8. **指针数组与数组指针**:
指针可以构成数组,数组也可以含有指针。这种结合提供了处理多维数组或动态数据结构的能力。
9. **空指针与NULL**:
`NULL`或`nullptr`(C++11以后)常量用于表示没有目标的指针,它通常用于初始化未使用的指针,以避免悬挂指针。
10. **指针的动态内存管理**:
使用`new`运算符可以动态分配内存,返回的地址可以赋值给指针。相应的,使用`delete`释放由`new`分配的内存。这在处理不确定大小的数据或对象时非常有用。
11. **指针与函数参数**:
函数可以接受指针作为参数,允许函数直接操作传入变量的内存,而不是复制变量的副本。这提高了效率,尤其适用于处理大数据结构。
12. **指针与面向对象编程**:
在C++的面向对象编程中,指针常用于实现对象间的引用和多态性,如虚函数和继承。
正确理解和使用指针是C++编程的关键,也是许多高级功能的基础。然而,由于指针可以访问内存的任何部分,如果不小心,也可能导致程序错误甚至崩溃,因此程序员必须谨慎处理。