C++指针

引言：运行下列代码。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;

int main()
{
　　int t=7;
　　int *a;//这显然是定义了一个指针，int* a等价于int *a
　　a=new int;
　　a=&t;
　　printf("%d ",*a);
   printf("%p",a);
   delete a;
　　return 0；
}

运行结果，在我的电脑上是7 0023FF18。放着问题不说，先讲结论。

我们要研究指针，需要知道四个内容：指针的类型，指针指向的变量的类型，指针的值，指针本身占据的内存区域（首先我们要知道指针是“指”向一个变量的变量）。

1. 指针的类型：定义的形式在程序段中写了。我们可以把指针的名称去掉，看剩余部分。下面是几个例子。

int *p; int *()表示我们定义了一个指向整形的指针变量。这是一个相当单纯的指针类型，那么对于更复杂的指针类型，我们如何分析？

int *p[3]; 首先p与“[]”结合，表明p是一个数组（“[]”的优先级比“*”高）。再与“*”结合，表明p里面的元素是指针。最后与int结合，表明p里面的指针元素是指向整形的。

int (*p)(int); p先与“*”结合，表明p是一个指针，再与“（）”结合，说明这是一个函数，且该函数有一个整形参数。再与最外面的int结合，说明该函数的返回值为整形。因此p是一个指向一个有一个整形参数且返回值为整形的函数的指针。

2.指针指向的变量的类型：只需把指针的名称和其左边的“*”去掉，剩下的部分就是指针指向的变量的类型。

3.指针的值：在这里我终于要填坑了。之前我们有这样一句话：a=new int; 这句话的意思是为指针a开辟内存空间。我们知道计算机存储数据都是需要空间的（这里俺也知道的不多，就不细讲了……）同理，我们程序中的变量也有自己的空间。计算机访问变量是通过访问变量所在的地址实现的。指针的“值”，也就是指针指向的变量的地址。后面我们还有一句话：delete a; 这句话的意思是释放指针a 的内存空间，也就是说这一步之后指针a就没有内容了。还有，之前输出了一个指针的地址。如果你多试几次，你会发现那个值是固定的，而且就算你关闭C++再重启也是一样，但如果你关机重启，它就会是另一个固定的值了。
我们都知道，赋值号左右的部分必须是类型相同的量。那么这一句话：a=&t; “&”的作用就呼之欲出了，没错，“&t”的作用就是返回t的地址。你可能会问，为什么使用指针a的时候不带“*”号？那是因为“*”的作用是表明a是一个指针，当我们用的时候只要用指针的名称就行了。就好像定义常量的时候我们会写：const int a=7; 但后面用的时候我并不必带上“const”。在回想一下其余的部分。我们经常见到的使用“&”的时候是使用“scanf”时，现在我们知道了，是因为“scanf”是需要用到地址。但指针本来就是一个地址，所以，如果想读入指针，直接读就好了。Code如下：

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;

int main()
{
　　int *a=new int;
　　scanf("%d",a);
　　printf("%d",*a);
　　return 0;
}

4.指针自己所占的内存：指针指向某个变量在内存中的地址，它自己也肯定占一定的空间。指针本身占了多大的内存？你只要用函数sizeof(指针的类型)测一下就知道了。在32位平台里，指针本身占据了4个字节的长度。

5.指针的算术运算

如果你给一个指针加上或减去一个数n（咱只知道整数），那么相当于加上或减去n*(sizeof(指针指向的变量的类型))。在数组中比较常用。

Code:

int a[20];  
int *p=a;//我略去了开空间的步骤，大家别忘啊！  
...  
//此处略去为整型数组赋值的代码。  
...  
for (i=1; i<=20; i++)  
{  
    (*p)++;  
    p++；  
}

上述代码可以用来给整个数组中的元素加1。是不是有点danteng……不要在意这些细节啦。

6.指针与数组名

数组名其实也就是一个指针。所以我们可以这样：

value=a[0];//也可写成：value=*a;   
value=a[3];//也可写成：value=*(a+3);   
value=a[4];//也可写成：value=*(a+4);

值得注意的是数组名有双重含义，所以a++之类的操作是不行的。

7.指针与结构类型

我们看下面的代码：

struct node  
{  
　　int a,b,c;  
};  

node ss={20,30,40};//声明了结构对象ss，并把ss的三个成员初始化为20，30和40。
node *p1=&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。它的类型是node*,它指向的类型是node。
int *p2=(int*)&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。但是它的类型和它指向的类型和ptr是不同的。

我们怎么用指针p1和p2访问ss的三个成员呢？

p1->a;
p1->b;
p1->c;
*p2；//访问了ss的成员a。  
*(p2+1);//访问了ss的成员b。  
*(p2+2)//访问了ss的成员c。

但其实p2的方法是不规范的。为什么呢？

所有的C/C++编译器在排列数组的单元时，总是把各个数组单元存放在连续的存储区里，单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时，在某种编译环境下，可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐，需要在相邻两个成员之间加若干个“填充字节”，这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。如果你直接访问的话，那么你就有很大的可能会访问到填充字节。