指针 Pointer

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什么是指针
程序中的每个变量和字面量都有一个内存地址。程序使用的函数也同样有其内存地址。这些地址取决于运行程序时，将程序加载到内存的什么地方。而
指针是一个可用于存储内存地址的变量。
但是如果指针只存储内存地址，是不行的，为了使用存储于内存地址上的实体，除了知道该实体在哪里，还需要知道该实体是什么。实体存储在内存中是占用一定字节数的，要使用指针所存储的地址上的数据项，就需要知道数据项的类型。
如此，指针不止存储了地址，还同时表示了数据项的类型。
声明指针
声明指针类似于声明一般变量，但变量类型后面跟一个星号：

1. long* pLongNumber;      //指向一个长整型的指针。

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这里，指针存储（将来要赋值的）实体的地址，同时它接受的实体类型是长整型；也就是说，这个指针是“指向long”的指针。
编译器还接受另一种类似的声明方式：

1. long *pLongNumber, longNumber;      //第一个变量是（指向长整型的）指针，第二个是长整型的一个整数变量

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注意在C++中，通常约定指针的变量名以p开头，从而使源代码更清晰规泽并容易理解。
初始化指针
指针使用之前一定要初始化。原因是未初始化的指针，如果保存一个垃圾值，之后取值和存值的时候，都能产生程序出错等等危害。下面简要说明一下如何初始化指针：
1、初始化为已定义的变量的地址：

1. int number = 0;                      //初始化变量
   
2. int* pNumber = &number;       //用变量初始化指针的时候，必须先初始化变量本身。

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2、初始化为空（不指向任何实体）：

1. int* pIntNumber = 0;      //不指向任何实体的指针

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这种方式叫做初始化为空指针。但是这种初始化方式，如果在给这个指针赋值前就试图获取它的地址（和上面的值，叫解引用），程序就会失败。
有一个办法可以避免这种失败，在程序中定义一个相同数据类型的值，然后初始化指针的时候就指向该值，比如 string GlobalInitialString = "I WILL NEVER FAIL (Global initial String)."
那么一个好习惯就是在解引用任何指针之前，先测试它是否是空指针：

1. if (pIntNumber == 0)
   
2.     cout << endl << "pIntNumber is null. " << endl;
   
3. else
   
4.     cout << endl << "The dereference value is: " << *pIntNumber << endl;

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注意上面代码中的解引用，即*pIntNumber还没有正式说明，将在后面具体详细说明，这里先了解是获取指针对应的被赋与指针的实体就可以了。
测试非空还有其他几种书写样式，一般选一种心仪的即可：

1. if (!pIntNumber)
   
2.     cout << endl << "pIntNumber is null. " << endl;
   
3. else
   
4.     cout << endl << "The dereference value is: " << *pIntNumber << endl;
   
5. //Or:
   
6. if (pIntNumber != 0)
   
7.     cout << endl << "The dereference value is: " << *pIntNumber << endl;

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在C语言中也可用NULL代表0，（标准库），但C++编译器不一定都是用NULL，所以为了通用起见都用0来表示空。
使用指针
对于已经初始化并已经赋值的指针，就可以加以应用，包括获取指针指向的内存地址，或者指向的实体的实际值。
1、取址运算：
取址运算符&是一个一元运算符，它可以获取实体的内存地址。一般给指针赋值的时候用到它。

1. long longNumber = 12345L;
   
2. long* pLongNumber;
   
3. pLongNumber = &longNumber;      //取址运算符，获取变量的保存地址，赋给指针。

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2、提领运算符：
提领运算指获取指针指向位置的所在位置的实际值。也就是取值运算。

1. #include <iostream>
   
2. using std::cout;
   
3. using std::endl;
   
4. int main(){
   
5.     long number = 123L;
   
6.     long* pnumber = &number;
   
7.     cout << endl
   
8.          << "The number stored in address pnumber is :"
   
9.          << *pnumber               //提领
   
10.          << endl
    
11.          << endl;
    
12.     return 0;
    
13. }

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注意在指针相关运算中，“*”号既可以作提领运算符，也可以用作声明指针，这就是指针让人混乱的秘密了。
3、指针与数组（包含数组与字符串的知识）指针和数组之间有很密切的联系。数组名其实就是指针（保存了一个地址），在输出语句中，可以将数组名像指针那样操作。
如果输出语句只使用数组名，而该数组不是char类型的数组，则直接输出该数组在内存中的十六进制地址（就是说和直接输出指针相同）。
数组名也可以直接用来初始化指针：
double d_values[10];
double* p_d_values = d_values;
但是也要注意，指针和数组名只是类似性，其实是不一样的，这主要因为指针的内容可以修改，而数组名所表示的地址是固定的。

4、函数指针
5、字符数组（字符串）
char类型的数组有两个含义，1）表示字符数组  2）表示字符串。 其中的区别是字符串的最后一个元素（也可能不仅仅是最后一个元素）要为空字符'\0'。
如果字符数组的最后一个元素不是空字符，则该char仅仅是字符数组而非字符串。
char vowls[5] = {"a", "e", "i", "o", "u"};
仅仅是包含5个元素的字符数组
char vowls2[6] = {"a", "e", "i", "o", "u", "\0"};
则是字符串。
要初始化字符串还有两种方法：
char volws2[] = "aeiou";
char volws2[10] = "aeiou";     注意这种方法将在第6～第10个位置写入空字符'\0'。


使用指针，可以在不规定数组大小的情况下，创建非空字符串字面量
注意用指针初始字符串一定加上const修饰符(若不加const修饰符，则后期可以更改该内容，则更改后的内容如果没以空字符结尾——'\0'，取值的时候就会突破指针界限，一直取值直到遇到第一个空字符为止。所以必须添加const）
const char*   psomechar = "A lucky star.";
cout << psomechar << endl;
注意cout将指向char的指针看作非空字符串，然后输出该字符串。

对于char字符串数组，可以建立指针数组，然后引用数组下标访问每一个元素：

1. int main()
   
2. {
   
3.     const char* pnames[] = { "Arnold Schwarzenegger", "Paul Newman", "David Dean"};
   
4.     for( int i = 0; i < 3; ++i)
   
5.     {
   
6.         cout << pnames[i] << endl;
   
7.     }
   
8.     return 0;
   
9. }
   

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注意以上每个指针数组的元素也是指针，因为每个元素指向不同的字符串，每个字符串没有冗余，所以使用指针数组占用的内存较少。另外排序和转存都只挪动指针，也可以节省时间和空间。

1. //获取指针数组的大小：
   
2. const int namesSize = sizeof pnames / sizeof pnames[0];
   
3. //这里的原理还是用到每一个指针数组的元素都是一个——相同大小的——指针

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6、为什么使用指针
可以在函数中访问函数外部定义的大块数据
可以动态的为新变量分配内存空间。即在程序执行过程中分配。

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可以使用指针对字符串排序，具体方法贴在这里：