C++指针

指针的概念：指针用于指向对象。与迭代器一样，指针提供对其所指对象的间接访问，只是指针结构更通用一些。与迭代器不同的是，指针用于指向单个对象，而迭代器只能用于访问容器内的元素。

string s("hello");
string *sp = &s;

 建议：尽量避免使用指针和数组

指针和数组容易产生不可预料的错误。指针用于低级操作，容易产生与繁琐细节相关的错误，现在C++程序采用vector类型和迭代器取代一般的数组，采用string类型取代C风格字符串。

 

1.指针变量的定义

vector<int> *pvec;
int *ip1, *ip2;
string *pstring;
double *dp;

 2.另一种声明指针的风格

string* ps;
string* ps1, ps2;  //ps1是指针变量,ps2是普通变量
string* ps1, *ps2;  //ps1和ps2都是指针变量

 3.连续声明多个指针

string*  ps1;强调这个声明语句定义的是一个指针

string *ps1, *ps2; 强调对象是一个指针

注意：关于指针的声明，不能说哪种声明风格是唯一的正确方式，重要的是选择一种风格并持续使用

 

4.应该避免使用未初始化的指针

注意：很多运行时的错误都源于使用了未初始化的指针。如果可能的话，除非所指向的对象已经存在，否则不要先定义指针，这样可以避免定义一个未初始化的指针。如果必须要分开定义指针和其所指向的对象，则将指针初始化为0.因为编译器可检测出0值的指针，程序可判断该指针并未指向一个对象。

 

5.指针初始化和赋值的约束

int ival;
int zero = 0;
const int c_ival = 0;	
int *pi = ival;			//错误
pi = zero;			//错误
pi = c_ival;			//正确 
pi = 0;				//正确

 除了使用数值0或在编译时值为0的const量外，还可以使用C++语言从C语言中继承下来的预处理变量NULL，该变量在cstdlib头文件中定义，其值为0。因此，把指针初始化为NULL等效于初始化为0的值。

注：预处理器变量不是在std命名空间中定义的，因此其名字应为NULL，而非std::NULL。

 

6.void*指针

C++提供了一种特殊的指针类型void*,它可以保存任何类型对象的地址：

void*指针只支持几种有限的操作：与另一个指针进行比较；向函数传递void*指针或从函数返回void*指针；给另一个void*指针赋值。不允许使用void*指针操纵它所指向的对象。

 

7.指针和引用的比较

（1）引用总是指向某个对象：定义引用时没有初始化是错误的。

（2）赋值行为的差异：给引用赋值修改的是该引用所关联的对象的值，而并不是使引用与另一个对象关联。引用一经初始化，就始终指向同一个特定的对象（这就是为什么引用必须在定义时初始化的原因）

int ival = 1024, ival2=2048;
int *pi = &ival, *pi2 = &ival2;
pi = pi2;

 pi所指向的ival对象值保持不变，赋值操作修改了pi指针的值，使其指向另一个不同的对象。

int ival = 1024, ival2=2048;
//int *pi = &ival, *pi2 = &ival2;
//pi = pi2;
int &ri = ival, &ri2 = ival2;
ri = ri2;

 这个赋值操作修改了ri引用的值ival对象，而并非引用本身。赋值后，这两个引用还是分别指向原来关联的对象，此时这两个对象的值相等。

 

8.指向指针的指针

int ival = 1024;
int *pi = &ival;
int **ppi = π

 9.使用指针访问数组元素

（1）指针的算术操作

int ia[] = {0,2,4,6,8};
int *ip = ia;//ip指向ia[0]
int *ip2 = ip + 4;//ip2指向ia[4]
//ptrdiff_t是signed整型，因为ip-ip2 = -4
ptrdiff_t n = ip2 - ip;//结果是4，这两个指针所指向的元素间隔为4个对象

 （2）解引用和指针算术操作之间的相互作用

在指针上加上一个整型数值，其结果是指针。

int ia[] = {0,2,4,6,8};
int last = *(ia+4);// ia[4]
last = *ia + 4;//ia[0]+4

 （3）计算数组的超出末端指针

vector类型提供的end操作将返回指向超出vector末端位置的一个迭代器。这个迭代器常用作哨兵，来处理vector中元素的循环。

const size_t arr_size = 5;
int arr[arr_size] = {1,2,3,4,5};
int *p = arr;//p指向arr[0]
int *p2 = p + arr_size;//p2指向超出数组末端的位置

 （4）输出数组元素

const size_t arr_size = 5;
int arr[arr_size] = {1,2,3,4,5};
for(int *pbegin=arr,*pend = arr+arr_size;pbegin!=pend;++pbegin)
	cout<<*pbegin<<' ';

 

10.指针和const限定符

 （1）指向const对象的指针

如果指针指向const对象，则不允许用指针来改变其所指的const值，为了保证这个特性，C++语言强制要求指向const对象的指针也必须具有const特性。

不能用void*指针保存const对象的地址，而必须使用const void*类型的指针保存const对象的地址

const double pi = 3.14;
double *ptr = π//错误
const double *ptr = π//正确，指向const对象的指针
//不能用void*指针保存const对象的地址，而必须使用const void*类型的指针保存const对象的地址
void *pv = π//错误
const void *pv = π//正确
//允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针
double dval = 3.14;
ptr = &dval;//正确，允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针

 （2）const指针

int errNum = 0;
int *const curErr = &errNum;//curErr是const指针，curErr是指向int型对象的const指针

 （3）指向const对象的const指针

const int errNum = 0;
const int *const curErr = &errNum;//curErr是const指针，curErr是指向const int型对象的const指针

 11.指针和typedef

typedef string *pstring;
const pstring cstr = 0;
//const string *cstr;//这样理解错误。
//string *const cstr;//这样理解正确