⚔️1.2 指针

🗡1.2.1 指针究竟是什么

先放上一张神图。大名鼎鼎的冯·诺伊曼体系结构。

可以发现运算器能直接读取的程序是在存储器内的。那么运算器怎么拿到这个数据呢？

首先我们先明确，因为变量的读取都是从内存中的，所以一定会有一片空间在内存中。我们把它想象成有一栋公寓有一堆房间，我们想要找到我们的房间是不是得有个房间号？

然后有没有发现102 103 104 105这四个房间我没画隔断，因为很多地方是按照门来编号的，但是一个大房间可能对应多个门呀。

上面的门的编号方式就是编制方式(可以一个门一个号，也可以两个门一个号)，地址就每个门的房号，然后数据其实就是门内的内容。

我们根据房号找到家，计算机就是根据地址找到数据。

指针其实就是地址。也就是上面的房号。

我们假如忘了门号就看看外面门上的标识牌对吧？计算机内如果变量想要直到自己的地址也是需要看看自己的房号，怎么去看呢？用&，因为是变量自己看所以就是&x就拿到地址啦0.0

举个例子：

#include<cstdio>
int main(){
  int a = 0;
  printf("%d %d\n", &a,a);
  return 0;
}

输出结果可能是：2686748 1

其中地址是一个unsigned类型的整数（64位是unsigned longlong），至于为啥是无符号的，你见过谁家房号是负数么0.0

🛡1.2.2 指针变量

指针变量用来存放地址，然后可以看下图，就是指针变量，比较厉害，手里有把钥匙，并且这个钥匙可以开对应的门。

然后由于这是一把钥匙，所以在声明它的时候需要在它前面加个*，表示它是一把钥匙。也就是int *p;，一般来说都是把*放在变量前面。

同时*也表示拿钥匙开门，*p就表示拿到对应的数据，所以图上的就是104号房间对应的元素。

刚才知道&是取地址，就是看看房间号，那么p = &a就可以把p这把钥匙变成a所对应的地址。此时再去*p就是a的值。

看下面的程序：

#include<cstdio>
int main(){
  int a;
  int *p = &a;
  *p = 233;
  printf("%d %d", *p, a);
  return 0;
}

输出结果是233 233，因为开房间的优先级很高，在赋值的时候是先打开门，再把数据写入，所以就把值写入到了a之中。最后输出就是两次a的值。

最后说明一下，不同的指针是不同的，比如下面的两把钥匙是不一样的。因为102-105是连着的，所以第一把钥匙钥匙+1实际地址会加4，而右边的指针对应的只有一个门，+1的时候只会加1，

其实对应的就是int *和char *类型的指针，其中一个长度为4，另一个为1。

这个指针的类型叫做基类型。

🔧1.2.3 指针与数组

之前有提到过数组就是一片连续的空间，数组名称也作为数组的首地址使用。

根据上面提到的指针加1等于加对应的数据长度，所以a+i和&a[i]是完全相同的。

在枚举元素的时候可以这么写：

#include<cstdio>
int main(){
  int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
  for(int *p = a; p < a +10;p+)
  printf("%d ",*p);
  return 0;
}

指针的减法

#include<cstdio>
int main(){
  int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
  int *p = a;
  int *q = &a[5];
  printf("p = %d ", p);
  printf("q = %d ", q);
  printf("q - p = %d",q - p);
}

输出结果是：p = 2686688 q = 2686708 q - p = 5

会不会感觉震惊？这个q-p竟然不是20???，其实指针的减法是计算两个指针直接差多少个基类型，因为是int所以返回的就是相差多少个int。

⚒1.2.4 使用指针变量作为函数参数

指针变量也可以作为函数的参数，这时会把变量的地址传入函数。如果在函数中对这个地址中的元素进行修改，那么原本的数据也会修改。

例如：

#include<cstdio>
void swap(int *a, int *b){
  int temp = *a;  
  *a = * b;
  *b = temp;
}
int main(){
  int a = 1, b = 2;
  swap(&a,&b);
  printf("%d %d",a , b);
  return 0;
}

结果就是2 1，是不是就做到了？但是为啥呢？我们来看看这个过程

可以发现在执行的过程中，swap直接改的就是原内存空间的值，当然改成功啦0.0

我们再看一个错误写法：

void swap(int *a,int *b){
  int *temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

这个如果看图就是讲swap调用栈里的a和b的值改了，并没有对之前的a和b造成任何影响。

🔨1.2.6 引用

引用是C++中一个强有力的写法，引用时候不产生副本，只是给原变量起了个别名。对引用变量的操作就是对原始变量的操作。

看一个例子：

#include<cstdio>
void change(int &b){
  b = 1;
}
int main(){
  int x = 10;
  change(x);
  printf("%d\n",x);
  return 0;
}

上面打印的结果就是1。

其实底层实现的话就是使用的指针，我猜想应该是使用的不可修改指针进行实现的。感兴趣的话可以看看这篇博客。理解C++中引用的底层实现

但是要注意：

#include<cstdio>
void swap(int &a, int &b){
  int temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}
int main(){
  int a = 1, b = 2;
  swap(&a,&b);
  return 0;
}

上面的写法会直接报错，因为a和b的地址都是常量，所有声明的变量的地址都是常量不可进行修改！！！所以引用的时候不能传入变量的取地址。

关于指针的一些知识点我写了一篇文章做总结，如果大家有兴趣的话可以去阅读一下，保证会有更深的理解0.0

关于室友收租懂了指针那点事

🐳课后习题

今天的题目难度也不高，也不老多 哈哈哈哈哈，我写完会放题解，大家写完了可以在评论区打卡哟！我觉得，题解我放评论区吧，这样不用修改文章。（大家有问题可以联系我，今天太晚了，题解等明天把）

题目

2.6小节——C/C++快速入门->函数

2.7小节——C/C++快速入门->指针