詳解C++中的指針、數(shù)組指針與函數(shù)指針
C++中一個(gè)重要的特性就是指針,指針不僅具有獲得地址的能力,還具有操作地址的能力。指針可以用于數(shù)組、或作為函數(shù)的參數(shù),用來訪問內(nèi)存和對(duì)內(nèi)存的操作,指針的使用使得C++很高效,但是指針也非常危險(xiǎn),使用不當(dāng)會(huì)帶來比較嚴(yán)重的問題。
1、指針
程序中所有的變量和常量都存在一個(gè)內(nèi)存地址中,當(dāng)然,函數(shù)也有對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址,內(nèi)存地址的不同會(huì)導(dǎo)致程序執(zhí)行時(shí)有所不同。
指針就是用來控制和存儲(chǔ)內(nèi)存地址的變量,它指向單個(gè)對(duì)象的地址,除了void之外,指針的數(shù)據(jù)類型與所指向地址的變量數(shù)據(jù)類型保持一致。
2、如何定義指針、數(shù)組指針、函數(shù)指針
常見的指針定義有3種:變量指針、數(shù)組指針和函數(shù)指針的定義。
(1)、變量指針的定義
或
int a=0; //定義初始化常量a
int* p; //定義指針p
p=&a; //指針p指向a的地址,即指針獲取地址
(2)、數(shù)組指針的定義
int* p=a; //定義并賦值數(shù)組指針,即獲得數(shù)組的首地址
(3)、函數(shù)指針的定義
int (*p)(); //定義函數(shù)指針
p=f; //賦值函數(shù)指針,即獲得函數(shù)代碼的首地址
區(qū)別變量指針、數(shù)組指針和函數(shù)指針的定義,示例代碼如下。
#include<iostream> using namespace std; int f() //定義一個(gè)函數(shù) { cout<<"測(cè)試函數(shù)指針的使用"<<endl<<endl; return 0; } void main() { cout<<"==========變量指針的使用=========="<<endl; int a=5; int* p=0; //初始化指針為0 int* q; //定義指針 q=&a; //賦值指針 cout<<"a = "<<a<<endl; //變量a的值 cout<<"a = "<<*q<<endl; //變量a的值 cout<<"p = "<<p<<endl; //指針p的地址為0000 0000 cout<<"&a = "<<&a<<endl; //獲取a的地址 cout<<"&a = "<<q<<endl; //獲取a的地址 cout<<"==========數(shù)組指針的使用=========="<<endl; int b[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int* pb=b; //直接指向第一個(gè)元素的地址 cout<<pb<<endl //第1個(gè)元素的地址,即數(shù)組的首地址 <<b<<endl //第1個(gè)元素的地址,即數(shù)組的首地址 <<*pb<<endl //第1個(gè)元素的值 <<(*pb+2)<<endl; //第3個(gè)元素的值 cout<<"==========函數(shù)指針的使用=========="<<endl; int f(); //定義函數(shù) int (*pf)(); //定義函數(shù)指針 pf=f; //賦值函數(shù)指針,即將函數(shù)的首地址賦值給指針pf (*pf)(); //通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù) }
結(jié)果如下圖:
3、數(shù)組指針與指針數(shù)組
數(shù)組指針是一個(gè)指針變量,它指向一個(gè)數(shù)組,即指向一個(gè)數(shù)組的指針就是數(shù)組指針;而指針數(shù)組是一個(gè)只包含指針元素的數(shù)組,它的元素可以指向相同類型的不同對(duì)象。
4、函數(shù)指針與指針函數(shù)
函數(shù)指針就是指向函數(shù)的存儲(chǔ)空間地址的指針,可以對(duì)函數(shù)指針進(jìn)行賦值并且通過函數(shù)指針來調(diào)用函數(shù),它的本質(zhì)是一個(gè)指針。而指針函數(shù)只是說明它是一個(gè)返回值為指針的函數(shù),其本質(zhì)是一個(gè)函數(shù)。
5、引用傳遞、值傳遞和指針傳遞
C++語言中,函數(shù)的參數(shù)和返回值的傳遞方式有3種:即值傳遞、引用傳遞和指針傳遞。
(1)、值傳遞
形參是實(shí)參的拷貝,改變形參的值并不會(huì)影響外部實(shí)參的值。從被調(diào)用函數(shù)的角度來說,值傳遞是單向的(實(shí)參->形參),參數(shù)的值只能傳入,不能傳出。當(dāng)函數(shù)內(nèi)部需要修改參數(shù),并且不希望這個(gè)改變影響調(diào)用者時(shí),采用值傳遞。
(2)、指針傳遞
形參為指向?qū)崊⒌刂返闹羔?,?dāng)對(duì)形參的指向操作時(shí),就相當(dāng)于對(duì)實(shí)參本身進(jìn)行的操作。
(3)、引用傳遞
形參相當(dāng)于是實(shí)參的“別名”,對(duì)形參的操作其實(shí)就是對(duì)實(shí)參的操作,在引用傳遞過程中,被調(diào)函數(shù)的形式參數(shù)雖然也作為局部變量在棧中開辟了內(nèi)存空間,但是這時(shí)存放的是由主調(diào)函數(shù)放進(jìn)來的實(shí)參變量的地址。被調(diào)函數(shù)對(duì)形參的任何操作都被處理成間接尋址,即通過棧中存放的地址訪問主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。正因?yàn)槿绱?,被調(diào)函數(shù)對(duì)形參做的任何操作都影響了主調(diào)函數(shù)中的實(shí)參變量。
最后,總結(jié)一下指針和引用的相同點(diǎn)和不同點(diǎn):
相同點(diǎn):
都是地址的概念,指針指向一塊內(nèi)存,它的內(nèi)容是所指內(nèi)存的地址;而引用則是某塊內(nèi)存的別名。
不同點(diǎn):
指針是一個(gè)實(shí)體,而引用僅是個(gè)別名;
引用只能在定義時(shí)被初始化一次,之后不可變;指針可變;引用“從一而終”,指針可以“見異思遷”;
引用沒有const,指針有const,const的指針不可變;(具體指沒有int& const a這種形式,而const int& a是有的,前者指引用本身即別名不可以改變,這是當(dāng)然的,所以不需要這種形式,后者指引用所指的值不可以改變)
引用不能為空,指針可以為空;
“sizeof 引用”得到的是所指向的變量(對(duì)象)的大小,而“sizeof 指針”得到的是指針本身的大??;
指針和引用的自增(++)運(yùn)算意義不一樣;
引用是類型安全的,而指針不是(引用比指針多了類型檢查)。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
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