「Cpp」引用和指针

C++

发布日期: 2022-01-19

文章字数: 1.4k

阅读时长: 5 分

序言

本文介绍C++中引用，指针，const限定符和常量表达式等几个部分的内容。对应原书45页——60页。

引用

引用为对象起了另外一个名字，引用类型可以引用另外一种类型。通常情况下可以将声明符写成&d的形式来定义引用类型，其中d是声明的变量名。

举例如下

int a = 16;
int &b = a; //b是a的引用，需要在b前加引用符&
int &c;     //错误，没有初始化！！！

引用的实质：引用并不是对象，而是对象的一个新名字，所有对引用的操作实际是都是在对源对象进行操作。
引用的定义：允许在一行中定义多个引用但是每个引用前必须有&限定，例如
```
int a = 1, b = 2;
int &c = a, &d = b;
```

指针

指针是“指向”另外一种类型的复合类型，可以像引用一样实现对其他对象的间接引用。但是它有两点和引用不同——
- 指针本身是对象，可以对指针本身进行赋值和访问，而且可以在指针的生命周期内先后指向不同的对象
- 指针在定义的时候无需赋初值。和其他类型相似，如果在快作用域中的指针没有被初始化，则会拥有一个不确定的值。

指针基础知识

举例如下

//指针定义
int a = 1;
int *b = &a;  //用取地址符&取得a的地址，并将地址赋值给b
int *c = b;   //此时b和c其实是一样的
  
//用指针访问对象（仅适用于有效指针）
cout << *b;   //用解引用符*得到原指针指向的对象的值
*b = 0x7fff;  //此时a的值被赋成0x7fff

指针的定义：允许一行对多个指针类型进行声明和定义
```
int a = 1, b = 2;
int *c = &a, *d = &b;
```
空指针
- 一般要用nullptr进行初始化
- 空指针不能使用解引用符进行解引用
关于void
- void是一种比较特殊的指针类型，可以指向任意对象，存放任意对象的地址，但是也仅限于存放，不能进行访问，也不可以直接操作void*所指的对象。
- void可以做的事： 和其他指针进行比较、作为函数的输入和输出、或者赋值给另外一个void*指针。

指向指针的指针

int a = 1;
int *b = &a;    //b指向的是“int型”
int **c = &b;   //c指向的是“指向int的指针”

对指针的引用
```
int i = 1;
int *p = &i;
int *&r = p;
```

指针数组和数组指针

基本解释（参考这篇博客)

指针数组：指针数组可以说成是”指针的数组”，首先这个变量是一个数组，其次，”指针”修饰这个数组，意思是说这个数组的所有元素都是指针类型，在32位系统中，指针占四个字节。

数组指针：数组指针可以说成是”数组的指针”，首先这个变量是一个指针，其次，”数组”修饰这个指针，意思是说这个指针存放着一个数组的首地址，或者说这个指针指向一个数组的首地址。`

指针数组

指针数组的定义
```
char *a = {"red", "blue", "green"};
```

函数形参使用指针数组

//first method
int function(char *a[]){
//...
}
//second method
int function(char **a){
	//...
}

数组指针

数组指针的定义(注意此时是(*p))

int a[5][4] = {0};
int (*p1)[4] = a;
int (*p2)[4] = &a[0]; //p1和p2都是指向二维数组a的首地址

函数形参使用二维数组可用数组指针

void f1(a[][4]){
	//...
}
void f2((*p)[4]){
	//...
}
int main(){
          int a[5][4];
          f1(a);
          f2(a);
          return 0
}

### 指针函数，函数指针和函数指针数组

指针函数
- 定义：指针函数就是返回指针值的函数，本质是一个函数。所以指针函数等价于“返回值为指针的函数”
- 用法：
```
int *GetNum(int x); //指针函数声明形式
```
  由此可以看出，指针函数的本质仍然是函数，可以把它当作一般函数来声明和使用。

函数指针

定义：函数指针就是一个指向函数的指针。每个函数在编译时，会被分配一个入口地址，一般用函数名来表示，这个地址就是该函数的指针。

用法1：（基础用法）

int max(int a, int b) {
    return a>b ? a : b;
}

int main()
{
    int(*func)(int, int);       //定义一个指向该函数形式的指针变量
    func = max;
    cout << func(1, 2) << endl;
    return 0;
}

用法2：（typedef）

typedef int(*func)(int, int);

int max(int a, int b) {
    return a>b ? a : b;
}

void main(void){
    func newfunc = max;
    cout << newfunc(1, 2) << endl;
    return 0;
}

函数指针数组

定义：顾名思义，就是每个元素都是函数指针的数组，直接在函数指针名后面加上数组符号[ ]即可。

用法

void f1(){
    cout << "f1" << endl;
}
void f2(){
    cout << "f2" << endl;
}
void f3(){
    cout << "f3" << endl;
}
int main()
{
    //定义三个函数指针
    void(*pf1)() = &f1;
    void(*pf2)() = &f2;
    void(*pf3)() = &f3;
    //接下来就是定义一个数组把他们三个装进去。
    void(*pfarr[3])();
    void(*pfunarr[3])();
    pfunarr[0] = pfun;
    pfunarr[1] = pfun2;
    pfunarr[2] = pfun3;
    /*  或者这样赋值
    pfunarr[0] = &fun1;
    pfunarr[1] = &fun2;
    pfunarr[2] = &fun3;
    */
    pfunarr[0]();
    pfunarr[1]();
    pfunarr[2]();
    /*  或者这样调用
    (*pfunarr[0])();
    (*pfunarr[1])();
    (*pfunarr[2])();
}