【C++】指针

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内存

程序中最重要的一件事，就是内存。当启动一个程序的时候，所有的代码都被载入到内存当中，内存中的所有的二进制指令都在告诉计算机你的代码需要做什么。

没有内存，计算机什么都做不了，而指针对于管理和操纵内存十分重要。

什么是指针

指针是一个整数，一种存储内存地址的数字。（类型与这无关）

简单解释：假如只有一条街道和一排的房子，这就是计算机中的内存；这条街上的每一个房子都是一个内存字节，而每一栋房子都有门牌号，这就是这个字节对应的地址。假如你想上门送/取货，即读写内存字节，门牌号（指针）就告诉了我们需要送/取货的房子（对应内存字节）在哪。

程序演示

空指针

我们可以知道，类型不会改变一个指针的实质：指针的实质就是一个内存地址，是一个整数。

下面是一份完整的空指针代码：

点击查看代码

#include <iostream>

#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;

int main()
{
	void* ptr = nullptr;
	std::cin.get();
	return 0;
}

运行结果

这里可以看到空指针存储的内存地址值为x0x0000...

指针赋值

这里将会用指针赋值的方式来演示指针究竟是什么，以及其根本上有什么作用：

点击查看代码

#include <iostream>

#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;

int main()
{
	int var = 1;
	int* ptr = &var;
	*ptr = 8;
	std::cin.get();
	return 0;
}

运行结果

从结果中我们可以看到，指针ptr存储了var的地址&var，此时ptr = &var
程序中我们使用了 " * " 来反引用指针ptr，并将这个内存地址上的值修改为了100。
由于ptr = &var，通俗来说，我们作为为快递员，通过指针ptr 得到了门牌号（地址），知道了我们要送/取货的房子（内存字节），并使用 " * " 来敲门（反引用），将货物（值）送入了房子当中，进而将变量var的值给改变了。

内存

通过内存就可以很清晰的看见，此地址下的内存被改变成了8。
上面的例子创建了一个整数，而一个整数是4字节的内存，所以我们知道指针指向的内存是4个字节。
但实际上，我们并不知道指针指向的数据有多大，因为指针并不包含数据，它只包含了内存地址。

通过new来创建指针

之前都是在栈上创造的内存，现在使用new可以在堆上创造内存。

点击查看代码

#include <iostream>

#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;

int main()
{
	char* buf = new char[8];
	memset(buf, 0, 8);

	delete[] buf;

	std::cin.get();
	return 0;
}

运行结果

让我们看看在删除buf之前的值：
我们给指针分配了8个字节，用来存储数据的指针，指向数据开头。

内存

多重指针

还有另一点，指针同时也是变量，其存储的地址的值也会存储在某一内存地址中，那么就可以引申出用双重指针或三重指针等等，即指向指针的指针：

点击查看代码

#include <iostream>

#define LOG(x) std::cout << x << std::endl;

int main()
{
	char* buf = new char[8];
	memset(buf, 0, 8);

	char** ptr = &buf;

	delete[] buf;

	std::cin.get();
	return 0;
}
// 变量 <- 指针1存储变量的内存地址的值到某一内存地址中
// 指针1 <- 指针2存储指针1的内存地址的值到某一内存地址中
// 指针2 <- 指针3存储指针2的内存地址的值到某一内存地址中

运行结果

内存

二重指针ptr内存地址：

单重指针buf内存地址：

总结

指针只是存储内存地址的整数。