C++指针变量的定义和使用

2020-05-23 14:27:18

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供稿：网友

指针的类型

同变量的数据类型类似，指针也有类型。之所以指针会有类型，是为了符合对应的变量或常量数据类型。要注意，指针本身也是一种数据类型。

不同指针类型的本质在于不同的操作。这点和快捷方式是类似的。比如双击一个可执行文件（.EXE）快捷方式的操作是运行这个可执行文件，而双击一个Word文档文件（.DOC）快捷方式的操作是使用Word程序打开这个文档。类似地，一个字符型数据在内存中占用一个字节，那么读取数据就应以字符型数据读出一个字节；一个长整型数据在内存中占用四个字节，那么读取数据时就应以长整型数据读出四个字节。如果指针类型与它所指向的数据类型不匹配，就可能对数据作出错误的操作。

指针变量的声明

指针变量也是一种变量。所以在使用之前，必须先声明。声明指针变量的语句格式为：
指针的类型 *指针变量名；
其中，指针类型应该是与指针所指向的数据相符合的数据类型。比如int、char、float等等。*表示所要定义的是一个指针变量，而不是一个普通变量。指针变量名则应该遵循起变量名的一切规则。
例如：
char *cptr;//指向字符型变量的指针变量
int *iptr;//指向整型变量的指针变量

要注意，当我们要声明多个指针变量时，必须在每个指针变量名前加上*，例如：
int *iptr1,*iptr2,iptr3;//iptr1和iptr2是指向整型变量的指针变量，而iptr3是整型变量

获取地址和指针变量初始化

我们已经声明了指针变量，那么我们如何获得数据在内存中的地址呢？

在C++中，用&操作符可以获取变量或常量在内存中的地址，我们称之为取地址操作符。它的使用格式是：
&变量名或常量名
既然能够获取到数据所在的地址，我们就能把这个地址交给指针了。例如：
int c=9;
int *iptr=&c;//声明指向整型变量的指针变量，并作初始化

这时，我们称指针iptr指向了变量c。在第三章我们说过，声明一个未经初始化的变量之后，它的值是无法确定的。所以如果声明了一个指针却不对它作初始化，那么它所指向的内容也是无法确定的，而这种情况是十分危险的。

特殊的值——NULL

没有初始化的指针变量是危险的。可是如果在声明变量之后，找不到合适的地址进行初始化，我们该怎么办呢？显然，随便找个地址对指针变量做初始化是不负责任的。
在这里，我们引入一个特殊的地址——NULL。它的意思是“空”，即指针没有指向任何东西。比如：
int *iptr=NULL;
要注意的是，C++是大小写敏感的，NULL与null是不同的。所以，在使用的时候必须要大写。

指针的使用——间接引用

双击一个有效的快捷方式，就能够调用对应的文件，那么我们通过什么方法才能操作指针所指向的变量呢？
在这里，*又出现了，它称为间接引用操作符。其作用是获取指针所指向的变量或存储空间。间接引用的指针可以作为左值。（关于左值概念请参见第三章）具体的使用格式为：
*指针变量名

下面，我们来看一段程序，实践一下如何使用指针变量：（程序8.2）
#include "iostream.h"
int main()
{
int i=3;
int *iptr=&i;
int **iptrptr=&iptr;//iptr也是变量，也能够获取它的地址
cout <<"Address of Var i=" <<iptr <<endl;//输出iptr存储的内容，即i在内存中的地址
cout <<"Data of Var i=" <<*iptr <<endl;//输出iptr所指向的变量
cout <<"Address of Pointer iptr=" <<iptrptr <<endl;//输出iptr在内存中的地址
cout <<"Address of Var i=" <<*iptrptr <<endl;//输出iptrptr所指向的变量，即iptr
*iptr=2+*iptr;//*iptr可以作左值
cout <<"Data of Var i=" <<*iptr <<endl;
return 0;
}

运行结果：
Address of Var i=0x0012FF7C
Data of Var i=3
Address of Pointer iptr=0x0012FF78
Address of Var i=0x0012FF7C
Data of Var i=5

通过运行结果，我们可以知道变量i在内存中的地址是0012FF7C（前面的0x表示这是一个十六进制的数）；指针也是一种变量，在内存中也有地址；间接引用指针以后就和使用指针指向的变量一样方便。

试试看：
1、如果将程序8.2中的所有整型变量换成字符型变量（把对应的变量数据也换成字符），则执行后会有什么奇怪的现象？请根据第七章的知识，猜想产生这个奇怪现象的原因。
2、如果声明一个指针变量后不对其进行初始化，而是将其间接引用，作为左值修改它所指向的内存中的数据，会有什么结果产生？
结论：在没有保护措施的操作系统中，这样的操作可能会导致系统错误甚至崩溃。
3、能否将一个常量的地址赋值给一个对应类型的指针变量？
结论：将一个常量的地址赋给指针变量可能导致通过指针更改常量，所以是不合法的。

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