剑指信奥 | C++ 之指针

什么是指针

还记得我们在学习 C++ 的运算符时，在其他运算符的分类中，有一对比较特别的运算符：

1. & 取址
2. * 寻址

先不考虑这两个运算符的作用，我们先说一下这里「址」的含义。

如果用「址」组一个词，最容易想到的就是地址，取址和寻址的址就是地址的意思。

地址的含义是标识一个位置，家的地址，学校的地址，有了地址就可以找到家和学校。

在语言中，地址指示的是变量的位置，而变量都在哪呢？我们知道，程序运行在计算机的内存中，所以变量的地址就是一个变量在内存中的位置。

明白了上面的说法，寻址和取址就不难理解了。

取址与指针

在变量定义之后，我们可以使用 & 取址运算符获取这个变量在内存中的地址：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

    string food = "Pizza";

    cout << food << endl;
    // 输出 food 的地址
    cout << &food << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    Pizza
    0x7ffee6366e08
 */

我们看到了，变量的地址是一个用十六进制表示的整数值。

我们也可以在变量声明之后，把它的地址赋值给另外一个变量，这个另外的变量就存储了这份地址，它就是我们今天要说到的 指针 pointer：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

    string food = "Pizza";
    // 指针变量 p
    string* p = &food;

    cout << p << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    0x7ffee6366e08
 */

这里的 p 就是指针变量：

在计算机科学中，指针（英语：Pointer），是程序语言中的一类数据类型及其变量，用来表示或储存一个内存地址，这个地址的值直接指向（points to）存在该地址的对象的值。

Wikipedia

要注意在定义指针变量时，数据类型要与指向地址中的变量类型一致，并且在数据类型的后面有一个符号 *。

通过这个过程，指针 p 就存储了变量 food 的内存地址。

寻址

既然有了变量的地址，就可以沿着这个地址找到这个变量存储的地方，进而获取这个变量的值，这个过程就叫做 寻址：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

    string food = "Pizza";
    string* p = &food;

    // 寻址，输出变量值
    cout << *p << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    Pizza
 */

这里，* 就是间接寻址运算符。

C++ 语言的指针是语言中的一个难点，同时也是重点，在数据结构和算法中，指针都有大量的使用场景。