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  • 指针类型

    千次阅读 2006-11-25 19:56:00
    C++数据类型和链表list 并管理在程序执行过程中动态分配的对象以及作为函数参数类型主要用来传递数组或大型的类对象每个指针都有一个相关的类型不同数据类型指针之间的区别不是在指针的表示上也不在指针所持有的值...
    在 2.2 节中我们简要地介绍了指针和动态内存分配指针持有另一个对象的地址
    使我们能够间接地操作这个对象指针的典型用法是构建一个链接的数据结构例如树tree
    72 第三章 C++数据类型
    和链表list 并管理在程序执行过程中动态分配的对象以及作为函数参数类型主要用
    来传递数组或大型的类对象
    每个指针都有一个相关的类型不同数据类型的指针之间的区别不是在指针的表示上
    也不在指针所持有的值地址上——对所有类型的指针这两方面都是相同的8不同之处在
    于指针所指的对象的类型上指针的类型可以指示编译器怎样解释特定地址上内存的内容
    以及该内存区域应该跨越多少内存单元
    如果一个int 型的指针寻址到1000 内存处那么在32 位机器上跨越的地址空间
    是1000~1003
    如果一个double 型的指针寻址到1000 内存处那么在32 位机器上跨越的地址
    空间是1000~1007
    下面是指针定义的例子
    int *ip1, *ip2;
    complex<double> *cp;
    string *pstring;
    vector<int> *pvec;
    double *dp;
    我们通过在标识符前加一个解引用操作符* 来定义指针在逗号分隔的标识符列表中
    每个将被用作指针的标识符前都必须加上解引用操作符在下面的例子中lp 是一个指向long
    类型对象的指针而lp2 则是一个long 型的数据对象不是指针
    long *lp, lp2;
    在下面的例子中fp 是一个float 型的数据对象而fp2 是一个指向float 型对象的指针
    float fp, *fp2;
    为清楚起见最好写成
    string *ps;
    而不是
    string* ps;
    有可能发生的情况是当程序员后来想定义第二个字符串指针时他会错误地修改定义
    如下
    // 喔: ps2 不是一个字符串指针
    string* ps, ps2;
    当指针持有0 值时表明它没有指向任何对象或持有一个同类型的数据对象的地址
    已知ival 的定义
    int ival = 1024;
    下面的定义以及对两个指针pi 和pi2 的赋值都是合法的
    // pi 被初始化为 "没有指向任何对象"
    8 这对函数指针并不成立函数指针指向程序的代码段函数指针和数据指针是不同的函数指针将在7.9
    节说明
    73 第三章 C++数据类型
    int *pi = 0;
    // pi2 被初始化为ival 的地址
    int *pi2 = &ival;
    // ok: pi 和pi2 现在都指向ival
    pi = pi2;
    // 现在pi2 没有指向任何对象
    pi2 = 0;
    指针不能持有非地址值例如下面的赋值将导致编译错误
    // 错误pi 被赋以int 值ival
    pi = ival;
    指针不能被初始化或赋值为其他类型对象的地址值例如已知如下定义
    double dval;
    double *pd = &dval;
    那么下列两条语句都会引起编译时刻错误
    // 都是编译时刻错误
    // 无效的类型赋值: int* <== double*
    pi = pd;
    pi = &dval;
    不是说pi 在物理上不能持有与dval 相关联内存的地址它能够但是不允许因为
    虽然pi 和pd 能够持有同样的地址值但对那块内存的存储布局和内容的解释却完全不同
    当然如果我们要做的仅仅是持有地址值可能是把一个地址同另一个地址作比较
    那么指针的实际类型就不重要了C++提供了一种特殊的指针类型来支持这种需求空
    void* 类型指针它可以被任何数据指针类型的地址值赋值函数指针不能赋值给它
    // ok: void* 可以持有任何指针类型的地址值
    void *pv = pi;
    pv = pd;
    void*表明相关的值是个地址但该地址的对象类型不知道我们不能够操作空类型指针
    所指向的对象只能传送该地址值或将它与其他地址值作比较在4.14 节我们将会看到更
    多关于void*类型的细节
    已知一个int 型指针对象pi 当我们写下pi 时
    // 计算包含在pi 内部的地址值
    // 类型int*
    pi;
    这将计算pi 当前持有的地址值当我们写下&pi 时
    // 计算pi 的实际地址
    // 类型: int**
    &pi;
    这将计算指针对象pi 被存储的位置的地址那么怎样访问pi 指向的对象呢
    在缺省情况下我们没有办法访问pi 指向的对象以对这个对象进行读或者写的操作
    74 第三章 C++数据类型
    为了访问指针所指向的对象我们必须解除指针的引用C++提供了解引用操作符*
    dereference operator 来间接地读和写指针所指向的对象例如已知下列定义
    int ival = 1024, ival2 = 2048;
    int *pi = &ival;
    下面给出了怎样解引用pi 以便间接访问ival
    // 解除pi 的引用, 为它所指向的对象ival
    // 赋以ival2 的值
    *pi = ival2;
    // 对于右边的实例, 读取pi 所指对象的值
    // 对于左边的实例则把右边的表达式赋给对象
    *pi = abs( *pi ); // ival = abs(ival);
    *pi = *pi + 1; // ival = ival + 1;
    我们知道当取一个int 型对象的地址时
    int *pi = &ival;
    结果是int*——即指向int 的指针当我们取指向int 型的指针的地址时
    int **ppi = &pi;
    结果是int**——即指向int 指针的指针当我们解引用ppi 时
    int *pi2 = *ppi;
    我们获得指针ppi 持有的地址值——在本例中即pi 持有的值而pi 又是ival 的地址
    为了实际地访问到ival 我们需要两次解引用ppi 例如
    cout << "The value of ival/n"
    << "direct value: " << ival << "/n"
    << "indirect value: " << *pi << "/n"
    << "doubly indirect value: " << **ppi
    << endl;
    下面两条赋值语句的行为截然不同但它们都是合法的第一条语句增加了pi 指向的数
    据对象的值而第二条语句增加了pi 包含的地址的值
    int i, j, k;
    int *pi = &i;
    // i 加2 (i = i + 2)
    *pi = *pi + 2;
    // 加到pi 包含的地址上
    pi = pi + 2;
    指针可以让它的地址值增加或减少一个整数值这类指针操作被称为指针的算术运算
    pointer arithmetic 这种操作初看上去并不直观我们总认为是数据对象的加法而不是
    离散的十进制数值的加法指针加2 意味着给指针持有的地址值增加了该类型两个对象的长
    度例如假设一个char 是一个字节一个int 是4 个字节double 是8 个字节那么指针
    加2 是给其持有的地址值增加2 8 还是16 完全取决于指针的类型是char int 还是double
    75 第三章 C++数据类型
    实际上只有指针指向数组元素时我们才能保证较好地运用指针的算术运算在前面
    的例子中我们不能保证三个整数变量连续存储在内存中因此lp+2 可能也可能不产生
    一个有效的地址这取决于在该位置上实际存储的是什么指针算术运算的典型用法是遍历
    一个数组例如
    int ia[ 10 ];
    int *iter = &ia[0];
    int *iter_end = &ia[10];
    while ( iter != iter_end ) {
    do_something_with_value( *iter );
    ++iter; // 现在iter 指向下一个元素
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  • 1.什么是指针 指针是一个变量,变量里存的是地址,通过该地址可以找到一块空间。因此也将该地址形象化称为指针。 2.为什么存在指针 ...指针类型:例如:char*,int*,float*都是4字节,都是type*的方式 ch

    1.什么是指针

    指针是一个变量,变量里存的是地址,通过该地址可以找到一块空间。因此也将该地址形象化称为指针。

    2.为什么存在指针

    (1)指针是为了存放地址,地址是为了标示一块内存空间的。

    (2)指针让内存访问更加方便。

    (3)指针的大小在32平台上是4字节,在64位平台上是8字节。

    3指针类型

    指针类型:例如:char*,int*,float*都是4字节,都是type*的方式

    char*类型的指针是为了存放char类型变量的地址

    int*类型的指针是为了存放int类型变量的地址

    4.指针运算:

    (1)指针加减整数:指针的类型决定了指针+-1向后一次走多大距离,int*p,P+1向后走4个字节,char*p,p+1向后走1个字节

    其实等于指针+-sizeof指针所指向元素类型

    (2)指针解引用:指针类型决定了指针解引用访问几个字节。char*指针解引用访问一个字节,int*指针解引用访问4个字节

    (3)指针关系运算:即指针比较,接下来看下图代码


    可以看出此上两段代码都是给一个数组赋初值,而不同的是,第一段代码;用最后一个元素后面的元素的地址与数组内元素地址比较而。第二段代码用第一个元素前面元素的地址和数组内元素地址比较。在大多数平台下,两段代码都能运行成功但是后面一种不符合c语言编码规则


    (4)指针-指针:指针减指针代表两地址中间元素个数,而且必须保证前后指针同一类型,而且指向同一块空间。看下图,结果为9



    5.二级指针:

    存放一级指针的地址,如下图


    二级指针可以解引用两次 先对ppa解引用可以找到pa,即*ppa就是pa,再对pa解引用找到a,即*pa就是a.

    二级指针+1代表向后走type*个字节,也就是4字节。符合上面所讲的指针运算


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  • 指针类型转换

    千次阅读 2014-03-13 17:28:25
    指针类型转换  当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时,赋值号的左边是一个指针,赋值号的右边是一个指针表达式。在我们前面所举的例子中,绝大多数情况下,指针的类型和指针表达式的类型是一样的,指针所指向...

    指针类型转换

      当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时,赋值号的左边是一个指针,赋值号的右边是一个指针表达式。在我们前面所举的例子中,绝大多数情况下,指针的类型和指针表达式的类型是一样的,指针所指向的类型和指针表达式所指向的类型是一样的。

      例十四:

      1、float f=12.3;

      2、float*fptr=&f;

      3、int*p; 
     
      在上面的例子中,假如我们想让指针p指向实数f,应该怎么搞?是用下面的语句吗?

      p=&f;

      不对。因为指针p的类型是int*,它指向的类型是int。表达式&f的结果是一个指针,指针的类型是float*,它指向的类型是float。两者不一致,直接赋值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0上,对指针的赋值语句要求赋值号两边的类型一致,所指向的类型也一致,其它的编译器上我没试过,大家可以试试。为了实现我们的目的,需要进行"强制类型转换":


    p=(int*)&f; 

      如果有一个指针p,我们需要把它的类型和所指向的类型改为TYEP*TYPE, 那么语法格式是:

      (TYPE*)p;

      这样强制类型转换的结果是一个新指针,该新指针的类型是TYPE*,它指向的类型是TYPE,它指向的地址就是原指针指向的地址。而原来的指针p的一切属性都没有被修改。

      一个函数如果使用了指针作为形参,那么在函数调用语句的实参和形参的结合过程中,也会发生指针类型的转换。

      例十五:


    void fun(char*); 
    int a=125,b; 
    fun((char*)&a); 
    ... 
    ... 
    voidfun(char*s) 

    charc; 
    c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c; 
    c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c; 

      注意这是一个32位程序,故int类型占了四个字节,char类型占一个字节。函数fun的作用是把一个整数的四个字节的顺序来个颠倒。注意到了吗?在函数调用语句中,实参&a的结果是一个指针,它的类型是int*,它指向的类型是int。形参这个指针的类型是char*,它指向的类型是char。这样,在实参和形参的结合过程中,我们必须进行一次从int*类型到char*类型的转换。结合这个例子,我们可以这样来想象编译器进行转换的过程:编译器先构造一个临时指针char*temp, 然后执行temp=(char*)&a,最后再把temp的值传递给s。所以最后的结果是:s的类型是char*,它指向的类型是char,它指向的地址就是a的首地址。

      我们已经知道,指针的值就是指针指向的地址,在32位程序中,指针的值其实是一个32位整数。那可不可以把一个整数当作指针的值直接赋给指针呢?就象下面的语句:


    unsigned int a; 
    TYPE*ptr;//TYPE是int,char或结构类型等等类型。 
    ... 
    ... 
    a=20345686; 
    ptr=20345686;//我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686(十进制 
    ) 
    ptr=a;//我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686(十进制) 

      编译一下吧。结果发现后面两条语句全是错的。那么我们的目的就不能达到了吗?不,还有办法:


    unsigned int a; 
    TYPE*ptr;//TYPE是int,char或结构类型等等类型。 
    ... 
    ... 
    a=某个数,这个数必须代表一个合法的地址; 
    ptr=(TYPE*)a;//呵呵,这就可以了。 

      严格说来这里的(TYPE*)和指针类型转换中的(TYPE*)还不一样。这里的(TYPE*)的意思是把无符号整数a的值当作一个地址来看待。上面强调了a的值必须代表一个合法的地址,否则的话,在你使用ptr的时候,就会出现非法操作错误。

      想想能不能反过来,把指针指向的地址即指针的值当作一个整数取出来。完 全可以。下面的例子演示了把一个指针的值当作一个整数取出来,然后再把这个整数当作一个地址赋给一个指针:

      例十六:


    inta=123,b; 
    int*ptr=&a; 
    char*str; 
    b=(int)ptr;//把指针ptr的值当作一个整数取出来。 
    str=(char*)b;//把这个整数的值当作一个地址赋给指针str。 

      现在我们已经知道了,可以把指针的值当作一个整数取出来,也可以把一个整数值当作地址赋给一个指针。

      指针的安全问题

      看下面的例子:

      例十七:


    char s='a'; 
    int*ptr; 
    ptr=(int*)&s; 
    *ptr=1298; 


      指针ptr是一个int*类型的指针,它指向的类型是int。它指向的地址就是s的首地址。在32位程序中,s占一个字节,int类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s所占的一个字节,还把和s相临的高地址方向的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的?只有编译程序知道,而写程序的人是不太可能知道的。也许这三个字节里存储了非常重要的数据,也许这三个字节里正好是程序的一条代码,而由于你对指针的马虎应用,这三个字节的值被改变了!这会造成崩溃性的错误。

      让我们再来看一例:

      例十八:

      1、char a;

      2、int*ptr=&a;

      ... 
      ...

      3、ptr++;

      4、*ptr=115;

      该例子完全可以通过编译,并能执行。但是看到没有?第3句对指针ptr进行自加1运算后,ptr指向了和整形变量a相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么?我们不知道。有可能它是一个非常重要的数据,甚至可能是一条代码。而第4句竟然往这片存储区里写入一个数据!这是严重的错误。所以在使用指针时,程序员心里必须非常清楚:我的指针究竟指向了哪里。在用指针访问数组的时候,也要注意不要超出数组的低端和高端界限,否则也会造成类似的错误。

      在指针的强制类型转换:ptr1=(TYPE*)ptr2中,如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(ptr1的类型),那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2的类型)小于sizeof(ptr1的类型),那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是不安全的。至于为什么,读者结合例十七来想一想,应该会明白的。

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  • C语言的指针类型

    千次阅读 2018-10-20 19:41:30
    1 指针类型的大小 2 指针类型的作用 正文 指针类型 1. 指针类型的大小 在32位机器上,地址是32个0或1组成的二进制序列,如果每个比特位都给一个地址位,则32为机能编址的范围只为512MB,若以4字节编址,32位机则...

    目录

    1 指针类型的大小

    2 指针类型的作用



    正文

    指针类型

    1. 指针类型的大小

    在32位机器上,地址是32个0或1组成的二进制序列,如果每个比特位都给一个地址位,则32为机能编址的范围只为512MB,若以4字节编址,32位机则可以编址4GB。

    在64位机器上,有64根地址线,则一个指针变量的大小是8字节。

    对于以下代码:

    int main(int argc, const char * argv[])
    {
        printf("char* : %lu\n",sizeof(char*));
        printf("short* : %lu\n",sizeof(short*));
        printf("int* : %lu\n",sizeof(int*));
        printf("float* : %lu\n",sizeof(float*));
        printf("double* : %lu\n",sizeof(double*));
        printf("long double* : %lu\n",sizeof(long double*));
        return 0;
    }
    
    • 64位机下的输出为:

    -64

    • 32位机下的输出为:

    gcc main.c -m32

    问题来了:

    为什么不同类型的指针大小都是一样的呢?为什么要这么设计?

    2. 指针类型的作用

    • 指针类型决定了对指针解引用的时候有多大的权限(能操作几个字节)。比如:char*的指针解引用只能访问一个字节,而int*的指针解引用就能访问四个字节。

    看下面的这段代码:

    int main(int argc, const char * argv[])
    {
        int i = 0x11223344;
        int *pi = &i;
        *pi = 0;
        
        int c = 0x11223344;
        char *pc = &c;
        *pc = 0;
        
        return 0;
    }
    

    Debug看内存变化:

    p

    发现:

    i=0x11223344在执行*pi=0;后全部变为了0

    c=0x11223344在执行*pc=0;后只有高位变成了0

    说明:int*类型的指针解引用后,操作权限是4个字节(int的大小)。

    char*解引用后,操作权限仅为一个字节。

    验证了:指针类型决定了对指针解引用的时候有多大的权限(能操作几个字节)。

    问题又来了:

    为什么高位的44变为0了呢?

    这和数据在内存中存储的模式有关。大小端模式

    大端模式,是指数据的高字节保存在内存的低地址中,而数据的低字节保存在内存的高地址中,这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理:地址由小向大增加,而数据从高位往低位放;这和我们的阅读习惯一致。

    小端模式,是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低字节保存在内存的低地址中,这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来,高地址部分权值高,低地址部分权值低。

    • 指针类型决定了指针指向前或者向后一步有多大距离。

    对于以下代码:

    int main(int argc, const char * argv[])
    {
        int n = 10;
        int *pi = &n;
        char *pc = (char*)&n;
        
        printf("&n : %p\n", &n);
        printf("pi : %p\n", pi);
        printf("pi+1 : %p\n", pi+1);
        printf("-----------------------\n");
        printf("pc : %p\n", pc);
        printf("pc+1 : %p\n", pc+1);
        
        return 0;
    }
    

    有在64位机下有如下输出:

    pic

    可以看到:

    pi=pc=&n

    但是:

    pi+1pc+1 不同

    pi+1 - pi = 8

    pc+1 - pc = 1

    验证了:指针类型决定了指针指向前或者向后一步有多大距离。


    完,不足之处请指正。

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  • 函数指针和函数指针类型

    千次阅读 2018-09-29 08:48:59
    函数指针 1. 定义 每一个函数都占用一段内存单元,它们有一个起始地址,指向函数入口地址的指针称为函数指针。 注意:函数指针的本质是一个指针变量,且指针指向的函数的入口地址 ... 数据类型 ...
  • C++ 指针类型

    千次阅读 多人点赞 2017-04-13 20:58:19
     类型决定了指向的内存空间的大小。  指针变量也是一种变量,有着自己的内存空间,该空间上存储的是另一个变量的内存空间。    可以使用typedef取别名来减少定义变量时的一些麻烦,如typedef int* Pointer; 2....
  • 目录 一.基本类型 1.1.整型int 1.2.实型(浮点型) 1.3.字符型char 二.构造类型 2.1.数组类型[] 2.1.1.字符数组 2.1.2.一维数组 ...2.2.结构体类型struct ...2.2.4.指向结构体的指针 2.2.5.指向...
  • c++的指针类型简单总结

    千次阅读 2019-03-10 15:28:03
    c++的指针类型,问题源于如下一件事情的争论。 1.如下地址设置 int array[4] = {0,1,2,3} int * p = (int )(array+1)//地址+1 int p2 = (int*)(&amp;amp;amp;amp;amp;array+1)//地址的地址+1 cout&amp;...
  • 很多人(特别是新手)在写 Go 语言代码时经常会问一个问题,那就是一个方法的接受者类型到底应该是值类型还是指针类型呢,Go 的 wiki 上对这点做了很好的解释,我来翻译一下。 何时使用值类型 1.如果接受者是一个 ...
  • 函数指针 #include <stdio.h> void say_hello(const char *str){ printf("Hello %s\n", str); } int main(void){ void (*f)(const char *) = say_hello;...f 是一个指针,这个指针指向函数类型是输出为 voi...

空空如也

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