C/C++指针操作整理
面向曾经学习过指针的人,并非针对究极初学者。
一维指针
数据类型存储的地址,指向数据存储的地址,可以使用 &
运算符取变量的地址,将其赋给指针变量。
int a = 2;
int *p = &a;
同时因为C/C++中数组是连续存储的,所以一个指针可以间接访问一个数组,可以通过指针的解引用访问该地址处存储的值。
知识点:
- 一个数组的数组名默认代表这个数组的地址。
- 可以通过
地址加减
和下标法
访问连续存储的数据。
int a[4] = {1, 2, 3, 4};
int *p = a;
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
// 下面两行代码等价,
// std::cout << p[i] << " ";
std::cout << *(p + i) << " ";
}
同样的,对于 char
类型,也有:
char s[] = "ABCDEF";
char *p = s; // s代表字符串首地址
for (int i = 0; i < int(strlen(s)); ++i) {
// std::cout << p[i];
std::cout << *(p + i); // 输出单个字符
}
std::cout << "\n";
std::cout << p << "\n"; // 输出整个字符串
特别的:针对 char
类型,可以直接输出首地址,编译器会自动将地址加一往后输出,直到遇到 \0
字符,即字符串结尾字符。(注意 string
类型没有 \0
结尾字符)
其他数据类型基本同理。
二维指针
即指针的指针,就是指针存储的是一个指针变量的存储地址,输出的时候就需要两层解引用了。
int val = 4;
int *p1 = &val;
int **p2 = &p1;
std::cout << **p2 << "\n";
数组指针和指针数组
1 数组指针
即数组的指针,代表整个数组的地址。由于 []
优先级大于 *
, 所以需要使用 ()
代表 p
存储一个长度为 3
的数组的地址。
int (*p)[3];
2 指针数组
即数组中存储的是指针变量, *
首先和 int
结合。
int *p[2];
一些指针操作
需要了解下new操作
1 创建二维动态数组
- 方法一:利用二维指针,C++ new操作
定义一个二维指针,二维指针指向的是长度为 n
的数组(数组中存储的是指针变量)的地址,即定义 f
时就指向了一个数组的首地址,而这个数组中的每个指针元素代表了二维数组每一行的首地址。
可以这样理解:一个
*
代表的是地址,去掉这个*
剩下的就是这个地址指向值的类型,那么int **f
去掉一个*
就剩下了int *
,也就是这个指针指向值的类型为int*
。
然后利用循环,对二维指针进行操作,每维申请一个长度为 m
的数组,刚好 new
操作返回的就是一个数组的首地址,就可以赋给 f[i]
int **f = new int*[n];
for (int i = 0; i < n; ++i) {
f[i] = new int[m];
}
// 同样可以以数组形式输出
for (int i = 0; i < n; ++i) {
for (int j = 0; j < m; ++j) {
f[i][j] = i * n + j;
std::cout << f[i][j] << " \n"[j == m - 1];
}
}
- 方法二:利用二维指针,C malloc操作
这种方法其实是对二维数组的拙劣模仿,正常二维数组是一次寻址就能找到数据,而这种方法是二次寻址。
- 一次寻址是因为编译器会直接去找
i * m + j
位置的元素- 二次寻址是因为首先最外层指针对第一维寻址,然后再对第二维寻址
int **f = (int**)malloc(sizeof(int*) * n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
f[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * m);
}
- 方法三:使用数组指针
直接定义个数组指针指向整个二维数组
int (*p)[3] = new int[2][3];
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
for (int j = 0; j < 3; ++j) {
// *(*(p + i) + j) = ++cnt;
// std::cout << *(*(p + i) + j) << " \n"[j == 2];
p[i][j] = ++cnt;
std::cout << p[i][j] << " \n"[j == 2];
}
}
- 方法四:使用C++
vector
声明了等价于 a[n][m]
的数组
vector<vector<int>> a(n, vector<int>(m, 0));
2 数组传参
注意:数组传参数会退化成指针,一维数组传递退化成指向数组首元素的指针。
2.1 一维数组传参
- 使用一维指针传参,传入数组首地址
#include <stdio.h>
void print(int *b, int len) {
for (int i = 0; i < len; ++i) {
printf("%d ", *(b + i));
}
}
int main() {
int a[3] = {1, 2, 3};
int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
print(a, length);
return 0;
}
- 使用数组指针传参,传入数组地址
此时, b
指向了一个长度为 3
的数组,*b
先对第二维解引用,然后才是对第一维(即传入的 a[3]
)操作。
#include <stdio.h>
void print(int (*b)[3], int len) {
for (int i = 0; i < len; ++i) {
printf("%d ", *(*b + i));
}
}
int main() {
int a[3] = {1, 2, 3};
int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
print(&a, length); // 注意此时传入了数组的地址
return 0;
}
- 传入数组指针,传入数组的首地址
#include <stdio.h>
void print(int b[], int len) {
for (int i = 0; i < len; ++i) {
printf("%d ", *(b + i));
}
}
int main() {
int a[3] = {1, 2, 3};
int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
print(a, length);
return 0;
}
- CPP:传引用
可以防止数组退化成指针
#include <iostream>
void print(int (&b)[3], int len) {
for (int i = 0; i < len; ++i) {
printf("%d ", *(b + i));
}
}
int main() {
int a[3] = {1, 2, 3};
int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
print(a, length);
return 0;
}
2.2 二维数组传参
- 使用数组指针传参,传入第二维数组的首地址
同样会退化成指针,二维数组传递会退化成指向数组一维元素(即
[3]
这一维)的指针,指向的是一个长度为 3 的数组。传参时,二维必须固定
#include <iostream>
void print(int (*b)[3]) {
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
for (int j = 0; j < 3; ++j) {
printf("%d ", *(*(b + i) + j));
}
}
}
int main() {
int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
print(a);
return 0;
}
- 使用数组指针传参,传入第二维数组的首地址
传参时,一维可以不固定,二维必须固定。
#include <iostream>
void print(int b[][3]) {
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
for (int j = 0; j < 3; ++j) {
printf("%d ", *(*(b + i) + j));
}
}
}
int main() {
int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
print(a);
return 0;
}
- CPP:使用引用传参
#include <iostream>
void print(int (&b)[2][3]) {
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
for (int j = 0; j < 3; ++j) {
printf("%d ", *(*(b + i) + j));
}
}
}
int main() {
int a[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
print(a);
return 0;
}