7 指针
7.1 指针的基本概念
指针的作用: 可以通过指针间接访问内存
内存编号是从0开始记录的,一般用十六进制数字表示
可以利用指针变量保存地址
7.2 指针变量的定义和使用
指针变量定义语法: 数据类型 * 变量名;
示例:
int main()
{
//1、指针的定义
int a = 10; //定义整型变量a
//指针定义语法: 数据类型 * 变量名 ;
int * p;
//指针变量赋值
p = &a; //指针指向变量a的地址
cout << &a << endl; //打印数据a的地址
cout << p << endl; //打印指针变量p
//2、指针的使用
//通过*操作指针变量指向的内存
cout << "*p = " << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
指针变量和普通变量的区别
普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址
指针变量可以通过" * "操作符,操作指针变量指向的内存空间,这个过程称为解引用
总结1: 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址
总结2:利用指针可以记录地址
总结3:对指针变量解引用,可以操作指针指向的内存
7.3 指针所占内存空间
提问:指针也是种数据类型,那么这种数据类型占用多少内存空间?
示例:
int main()
{
int a = 10;
int * p;
p = &a; //指针指向数据a的地址
cout << *p << endl; //* 解引用
cout << sizeof(p) << endl;
cout << sizeof(char *) << endl;
cout << sizeof(float *) << endl;
cout << sizeof(double *) << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结:所有指针类型在32位操作系统下是4个字节
7.4 空指针和野指针
空指针:指针变量指向内存中编号为0的空间
用途: 初始化指针变量
注意: 空指针指向的内存是不可以访问的
示例1:空指针
int main()
{
//指针变量p指向内存地址编号为0的空间
int * p = NULL;
//访问空指针报错
//内存编号0 ~255为系统占用内存,不允许用户访问
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
野指针:指针变量指向非法的内存空间
示例2:野指针
int main()
{
//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
int * p = (int *)0x1100;
//访问野指针报错
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结:空指针和野指针都不是我们申请的空间,因此不要访问
7.5 const修饰指针
const修饰指针有三种情况
const修饰指针 — 常量指针
const修饰常量 — 指针常量
const即修饰指针,又修饰常量
示例:
int main()
{
int a = 10;
int b = 10;
//const修饰的是指针,指针指向可以改,指针指向的值不可以更改
const int * p1 = &a;
p1 = &b; //正确
//*p1 = 100; 报错
//const修饰的是常量,指针指向不可以改,指针指向的值可以更改
int * const p2 = &a;
//p2 = &b; //错误
*p2 = 100; //正确
//const既修饰指针又修饰常量
const int * const p3 = &a;
//p3 = &b; //错误
//*p3 = 100; //错误
system("pause");
return 0;
}
技巧:看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针,是常量就是指针常量
7.6 指针和数组
作用:利用指针访问数组中元素
示例:
int main()
{
int arr[] = {
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int * p = arr; //指向数组的指针
cout << "第一个元素: " << arr[0] << endl;
cout << "指针访问第一个元素: " << *p << endl;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
//利用指针遍历数组
cout << *p << endl;
p++;
}
system("pause");
return 0;
}
7.7 指针和函数
作用: 利用指针作函数参数,可以修改实参的值
示例:
//值传递
void swap1(int a ,int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
//地址传递
void swap2(int * p1, int *p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a, b); // 值传递不会改变实参
swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结:如果不想修改实参,就用值传递,如果想修改实参,就用地址传递
7.8 指针、数组、函数
示例:
//冒泡排序函数
void bubbleSort(int * arr, int len) //int * arr 也可以写为int arr[]
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印数组函数
void printArray(int arr[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << arr[i] << endl;
}
}
int main()
{
int arr[10] = {
4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
bubbleSort(arr, len);
printArray(arr, len);
system("pause");
return 0;
}
总结:当数组名传入到函数作为参数时,被退化为指向首元素的指针
8 结构体
8.1 结构体基本概念
结构体属于用户自定义的数据类型,允许用户存储不同的数据类型
8.2 结构体定义和使用
语法:struct 结构体名 { 结构体成员列表 };
通过结构体创建变量的方式有三种:
struct 结构体名 变量名
struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 , 成员2值…}
定义结构体时顺便创建变量
示例:
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
}stu3; //结构体变量创建方式3
int main()
{
//结构体变量创建方式1
struct student stu1; //struct 关键字可以省略
stu1.name = "张三";
stu1.age = 18;
stu1.score = 100;
cout << "姓名:" << stu1.name << " 年龄:" << stu1.age << " 分数:" << stu1.score << endl;
//结构体变量创建方式2
struct student stu2 = {
"李四",19,60 };
cout << "姓名:" << stu2.name << " 年龄:" << stu2.age << " 分数:" << stu2.score << endl;
stu3.name = "王五";
stu3.age = 18;
stu3.score = 80;
cout << "姓名:" << stu3.name << " 年龄:" << stu3.age << " 分数:" << stu3.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结1:定义结构体时的关键字是struct,不可省略
总结2:创建结构体变量时,关键字struct可以省略
总结3:结构体变量利用操作符 ‘’.’’ 访问成员
8.3 结构体数组
作用: 将自定义的结构体放入到数组中方便维护
语法:struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , … {} }
示例:
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
}
int main()
{
//结构体数组
struct student arr[3]=
{
{
"张三",18,80 },
{
"李四",19,60 },
{
"王五",20,70 }
};
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << "姓名:" << arr[i].name << " 年龄:" << arr[i].age << " 分数:" << arr[i].score << endl;
}
system("pause");
return 0;
}
8.4 结构体指针
作用:通过指针访问结构体中的成员
利用操作符 ->可以通过结构体指针访问结构体属性
示例:
//结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
int main()
{
struct student stu = {
"张三",18,100, };
struct student * p = &stu;
p->score = 80; //指针通过 -> 操作符可以访问成员
cout << "姓名:" << p->name << " 年龄:" << p->age << " 分数:" << p->score << endl;
system("pause");
return 0;
}
8.5 结构体嵌套结构体
作用: 结构体中的成员可以是另一个结构体
例如:每个老师辅导一个学员,一个老师的结构体中,记录一个学生的结构体
示例:
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//教师结构体定义
struct teacher
{
//成员列表
int id; //职工编号
string name; //教师姓名
int age; //教师年龄
struct student stu; //子结构体 学生
};
int main()
{
struct teacher t1;
t1.id = 10000;
t1.name = "老王";
t1.age = 40;
t1.stu.name = "张三";
t1.stu.age = 18;
t1.stu.score = 100;
cout << "教师 职工编号: " << t1.id << " 姓名: " << t1.name << " 年龄: " << t1.age << endl;
cout << "辅导学员 姓名: " << t1.stu.name << " 年龄:" << t1.stu.age << " 考试分数: " << t1.stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结: 在结构体中可以定义另一个结构体作为成员,用来解决实际问题
8.6 结构体做函数参数
作用: 将结构体作为参数向函数中传递
传递方式有两种:
值传递
地址传递
示例:
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//值传递
void printStudent(student stu )
{
stu.age = 28;
cout << "子函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age << " 分数:" << stu.score << endl;
}
//地址传递
void printStudent2(student *stu)
{
stu->age = 28;
cout << "子函数中 姓名:" << stu->name << " 年龄: " << stu->age << " 分数:" << stu->score << endl;
}
int main()
{
student stu = {
"张三",18,100};
//值传递
printStudent(stu);
cout << "主函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age << " 分数:" << stu.score << endl;
cout << endl;
//地址传递
printStudent2(&stu);
cout << "主函数中 姓名:" << stu.name << " 年龄: " << stu.age << " 分数:" << stu.score << endl;
system("pause");
return 0;
}
总结:如果不想修改主函数中的数据,用值传递,反之用地址传递
8.7 结构体中 const使用场景
作用: 用const来防止误操作
示例:
//学生结构体定义
struct student
{
//成员列表
string name; //姓名
int age; //年龄
int score; //分数
};
//const使用场景
void printStudent(const student *stu) //加const防止函数体中的误操作
{
//stu->age = 100; //操作失败,因为加了const修饰
cout << "姓名:" << stu->name << " 年龄:" << stu->age << " 分数:" << stu->score << endl;
}
int main()
{
student stu = {
"张三",18,100 };
printStudent(&stu);
system("pause");
return 0;
}