认识C++指针

前言：

 期待已久的指针篇来啦，这篇全都是有关指针的知识，喜欢指针的读者可以大饱眼福^ ^。关于指针的声明和初始化等部分，我在共用、结构里讲过了，需要的读者可以点进去看一下再返回来。

 链接:《共、枚、指1》

1.指针未初始化的危险性

 我们知道指针是存放地址的变量。当我们创建了一个指针的时候，但并没有初始化，在后面我们还对这个未初始化的指针解引用了，就会对内存产生破坏，导致程序挂掉。

  创建指针变量的时候，计算机不会为指针指向的内存单元编号开辟空间。

 当我们用p指针里的地址去找到相应的内存空间并对它进行操作，可不敢这样做，那样是犯法的。故事性理解：就好像你知道了一个旅馆的一个房间地址，但你知道并不代表你拥有这个房间，你来到这个旅馆，没跟馆主说，你径直的冲到这个房间门口，强行打开房间门，里面有小明躺在床上睡觉，你一脚把它踹开，自己躺在床上睡觉，还赖皮的不走了，馆主表示无奈，并报了警。

2.指针与十六进制数字

 我们知道，地址是用十六进制表示的，但数字的十六进制和地址的十六进制的意思是截然不同的，虽然计算机通常把地址当做整数来处理。但我们知道数字是描述数值的，指针描述的是位置。

 计算机把地址当做整数来处理的意思是：指针变量存储的值(也就是地址)，就是在按照存储整型的方式存到内存中的，取出来的时候也是按整型取的。

 但我们要记得的是：十六进制数值，和十六进制地址不是一回事就OK。

3.使用new分配内存空间

 使用new运算符在运行阶段开辟堆区空间，开辟的空间大小根据我们给new后面加的数据类型，而且我们需要使用同类型的指针来接收new返回来的地址。

例子：

 指针的大小是固定不变的，不管指针指向什么类型的地址，指针的大小只与平台位数有关。是32位平台就是4字节，64位平台就是8字节。

 这里面pn、pd是用来接收new开辟出来的内存空间的地址，这块内存空间没有名称，只能用指针去访问。而普通变量，内存空间有名称。比如int a = 10；&a是a变量的内存地址，用a这个名称来标记这块空间，就可以直接用a来访问里面的值。

4.使用delete释放内存

 在用new申请内存的时候，当我们不需要用了的时候，必须将这块申请的内存交还给操作系统，否则内存将会越来越少，直到没有多余的内存空间让程序运行起来。

 在C++中，我们使用delete来释放使用new开辟的空间，格式是：delete 指针;(接收new开辟空间返回地址的那个指针)，本质上是释放掉new开辟的空间，因为这个接收的指针就是new开辟的地址，所以这么写也是没问题的。

 特别注意的是new和delete是要配套使用的。

delete使用注意事项

 我们这里是用delete释放pd，pd指向的那块地址也是new开辟的，因为ps将值赋给了pd，其实delete释放ps也可以，但不要都释放，不然就对同一块new空间释放两次了。

5.使用new来创建动态数组

 静态联编：通过声明创建数组，则在程序被编译时将为它分配内存空间，不管程序最终使不使用数组，它都存在，并占用空间。在编译时给数组分配内存被称为静态离联编。

 而在运行阶段需要数组，则创建数组，不需要就不创建。还能在程序运行时确定数组的长度。这被称为动态联编。这种数组叫做动态数组。  

 使用静态联编，必须在编写程序时指定数组的长度。使用动态联编时，程序可以在运行时确定数组的长度。

  当我们使用new时带上方括号以及数目的时候，也就是在跟new传达开辟数组空间的信号，相应的释放掉数组空间也要给delete加上方括号。用new没有用方括号，delete也不用带。

 补充：对于ANSIC和ISO标准来说，new和delete的格式不匹配的结果是未知的。

总之就是：使用new来创建动态数组的时候，要用对应的格式和new匹配起来，需要补充的一点是这种情况new int[1];，new[]只为一个实体分配内存，用不带[]的delete来释放。看下面代码：

 pd是指向一个double(数组第一个元素)的指针，我们需要负责把数组的元素确定好，因为编译器不能对pd是指向10个double元素中的第一个进行确定。什么意思呢？也就是说当我们忽略数组的元素个数的时候，编译器不知道你这个首元素地址是10个元素大的数组的首元素地址，还是20个元素大的数组的首元素地址，所以不能省略数组元素的个数。

 知道动态数组怎么创建和怎么释放后，我们来讨论如何使用动态数组。

6.使用动态数组

 数组表示法：将指针当做数组名使用即可。

 数组名是一般情况下是首元素地址，数组名的值是不能变的。而指针是变量，可以通过加减来改变所指向的地址。例如parr = parr + 1;，使得parr原本指向第一个元素变成了指向第二个元素。

 parr[0]就是第一个元素。parr[0]是第二个元素是因为parr+1了，指向了第二个元素。把指针当做数组名来使用，并不是就不能用指针的方式来访问数组了，我们知道parr是数组第一个元素的地址，用解引用可以访问到该地址的值，所以*parr和parr[0]是等价的。我们来讲完指针的运算，就会更清晰了。

7.指针运算

 在C和C++中数组和指针基本是等价的。等价的原因不只是因为C和C++内部都使用指针来处理数组，也在于指针算术。

 将一个整数加1，其值将增加1，但指针增加1，它的值增加的大小取决于指针的类型。

 i的值增加1，这我们都理解。指针的值从E8变到EC(十六进制 C是12)，增加了4，恰好是一个整型的大小，所以指针的加减运算是让指针变量跳过n个指针类型，值也相应加减n个指针类型的大小。例子：double df = 3.14；double* pd = &df；pd+1；pd的值将增加8。

 加油加油，再看一个就结束啦！坚持。

 在这里面，我们将wages(数组名)给double类型的指针初始化，可行的原因正是因为数组名是首元素的地址，数组的元素是double类型的，double类型的地址给double指针初始化那再合理不过了。

 pd在加1前，打印的值是A8，加一后是B0，增加了8。因为pd跳过了一个double类型(占8个字节)。有些读者可能就要问了，为什么让值增加8呢？其实是因为，每个地址编号对应的内存单元占一个字节。第一个元素占8个字节也就是8个编号，而指针指向头个内存单元。A8是第一个元素的头个字节，还有A9，AA一直到AF，算上A8是8个字节。然后指针加一指向下一个元素，而数组又是连续存储元素的，紧接着指针就指向了B0，这就是为什么会加8的原因。

 来到20、21行，这里就是指针访问和数组表示的关系。我们已经知道数组是首元素地址了，stacks[0]就相当于*(stacks+0)，stacks加0还是首地址，解引用就是首个元素。

 也就是假设：在这里我们用指针ps来接收stacks，就可以用这些操作，*ps就是首元素，*(ps+1)是指针指向首元素的下一个元素后解引用得到第二个元素，ps[0]是*(ps+0),ps[1]是*(ps+1)。

 数组名的意思：在最后sizeof(wages)，wages不是数组首元素地址的意思，而是整个数组的意思。wages每个元素8字节，数组有三个元素，就是24字节。

数组名

 一般情况下数组名都是首元素地址，有且仅有两种情况是值整个数组，单纯&arr和单纯sizeof(arr),加单纯的意思就是说只能是这种形式下的数组名才指整个数组。sizeof(arr+1),这里的arr就是一般情况了。

 到这里指针的大部分基本知识就讲完啦，还有指针与字符串、指针与类型的组合等，我们下节再讲。最重要的是对使用要熟练使用指针解决问题。

 希望读者读完有所收获，如果本篇博客有内容上的错误或排版、内容分布不合理，请评论跟博主讲！

 求点赞，求点赞，求点赞！你的点赞是我更新的动力^ ^。