深入学习C++——16指针

什么是指针?指针是一个整数,一种存储内存地址的数字。指针只是一个数字而已,不要想太多。指针的类型对指针来说是毫无意义的,只能说是这个地址的数据被假设为我们给的类型。指针类型并不会改变指针的实质,指针只是一个内存地址,一个数字而已。

首先我们创建一个最纯粹的空指针,我并不关心这个指针的类型,因为我只想保存一个内存地址。

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void* ptr = nullptr;

其中nullptr代表空指针的意思,也可写成NULL。但不可写成0,因为当内存地址为0的时候程序会崩溃。

每个变量都有一个内存地址,使用引用&运算符(reference)得到这个变量的内存地址。创建一个变量名为var,使用ptr存放var的内存地址:

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int var = 8;
void* ptr = &var;

如果此时加断点调试,可以看到var的值为8ptr的值为0xef045ff954,这是一个十六进制的数字,即为var变量的内存地址。我们在内存中转到这个地址,可以看到08 00 00 00,就是var的值8(int占用4个字节)。

指针的类型对指针无关紧要,将void改为int,再次在内存中转到此地址,效果是完全一样的。指针的类型只在读写时有作用,跟指针本身是完全无关的。指针只是一个整数而已。

如果我们想读写指针指向的数据,需要使用逆向引用*运算符(dereference)。在指针前加上*即可读取这个指针指向的数据。如前例,ptr为var的指针,使用*ptr = 10即可将var的值改为10。但是此时会报错,因为此时指针为void空指针,计算机并不知道这个“10”需要多少字节的数据,自然而然无法将其写入。所以此时需要指定字节数,即将前文改为int* ptr = &var;。记住,类型跟指针毫无关系,类型的目的只是告诉编译器在读写时应该寻找几个字节。此时重新运行程序可以看到var的值被成功修改为10。

如果需要分配一些空间,可以这么操作:

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//new char[8]分配了8个字节的内存,并返回一个指向那块内存开始的指针。
char* buffer = new char[8];
//使用memset函数用指定的数据填充一个内存块:第一个参数为内存块开始的指针,第二个值为要填充的值,第三个参数为大小。
memset(buffer, 0, 8);

调试程序,转到buffer地址,可以看到00 00 00 00 00 00 00 00。之后需要释放这个内存,使用delete[] buffer;

指针也是一个变量,因此指针也可以指向指针。

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char** ptr = &buffer;

查看内存:buffer的值为0x193a7d41b60。ptr的值为0x843b7ffb30,即为buffer指针存放的地址。跳转进去可以看到60 1b d4 a7 93 01 00 00,这也就是buffer的值。(计算机中存储顺序为倒序)