什么是指針?
其實(shí)指針就像是其它變量一樣,所不同的是一般的變量包含的是實(shí)際的真實(shí)的數(shù)據(jù),而指針是一個(gè)指示器,它告訴程序在內(nèi)存的哪塊區(qū)域可以找到數(shù)據(jù)。這是一個(gè)非常重要的概念,有很多程序和算法都是圍繞指針而設(shè)計(jì)的,如鏈表。
開(kāi)始學(xué)習(xí)
如何定義一個(gè)指針呢?就像你定義一個(gè)其它變量一樣,只不過(guò)你要在指針名字前加上一個(gè)星號(hào)。我們來(lái)看一個(gè)例子:下面這個(gè)程序定義了兩個(gè)指針,它們都是指向整型數(shù)據(jù)。
int* pNumberOne;
int* pNumberTwo;
你注意到在兩個(gè)變量名前的“p”前綴了嗎?這是程序員通常在定義指針時(shí)的
一個(gè)習(xí)慣,以提高便程序的閱讀性,表示這是個(gè)指針?,F(xiàn)在讓我們來(lái)初始化這兩個(gè)指針:
pNumberOne = &some_number;
pNumberTwo = &some_other_number;
&號(hào)讀作“什么的地址”,它表示返回的是變量在內(nèi)存中的地址而不是變量本身的值。在這個(gè)例子中,pNumberOne 等于some_number的地址,所以現(xiàn)在pNumberOne指向some_number。 如果現(xiàn)在我們?cè)诔绦蛑幸玫絪ome_number,我們就可以使用pNumberOne。
我們來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)例子:
在這個(gè)例子中你將學(xué)到很多,如果你對(duì)指針的概念一點(diǎn)都不了解,我建議你多看幾遍這個(gè)例子,指針是個(gè)很復(fù)雜的東西,但你會(huì)很快掌握它的。
這個(gè)例子用以增強(qiáng)你對(duì)上面所介紹內(nèi)容的了解。它是用C編寫的(注:原英文版是用C寫的代碼,譯者重新用C++改寫寫了所有代碼,并在DEV C++ 和VC++中編譯通過(guò)?。?BR> #include
void main()
{
// 聲明變量:
int nNumber;
int *pPointer;
// 現(xiàn)在給它們賦值:
nNumber = 15;
pPointer = &nNumber;
//打印出變量nNumber的值:
cout<<"nNumber is equal to :"<< nNumber< // 現(xiàn)在通過(guò)指針改變nNumber的值:
*pPointer = 25;
//證明nNumber已經(jīng)被上面的程序改變
//重新打印出nNumber的值:
cout<<"nNumber is equal to :"< }
通讀一下這個(gè)程序,編譯并運(yùn)行它,務(wù)必明白它是怎樣工作的。如果你完成了,準(zhǔn)備好,開(kāi)始下一小節(jié)。
陷井!
試一下,你能找出下面這段程序的錯(cuò)誤嗎?
#include
int *pPointer;
void SomeFunction();
{
int nNumber;
nNumber = 25;
//讓指針指向nNumber:
pPointer = &nNumber;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
//為什么這里失敗了?為什么沒(méi)有得到25
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer< }
這段程序先調(diào)用了SomeFunction函數(shù),創(chuàng)建了個(gè)叫nNumber的變量,接著讓指針pPointer指向了它??墒菃?wèn)題出在哪兒呢?當(dāng)函數(shù)結(jié)束后,nNumber被刪掉了,
因?yàn)檫@一個(gè)局部變量。局部變量在定義它的函數(shù)執(zhí)行完后都會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)刪掉。也就是說(shuō)當(dāng)Somefunction..函數(shù)返回主函數(shù)main()時(shí),這個(gè)變量已經(jīng)被刪掉,但pPointer還指著變量曾經(jīng)用過(guò)的但現(xiàn)在已不屬于這個(gè)程序的區(qū)域。如果你還不明白,你可以再讀讀這個(gè)程序,注意它的局部變量和全局變量,這些概念都非常重要。
但這個(gè)問(wèn)題怎么解決呢?答案是動(dòng)態(tài)分配技術(shù)。注意這在C和C++中是不同的。由于大多數(shù)程序員都是用C++,所以我用到的是C++中常用的稱謂。
動(dòng)態(tài)分配
動(dòng)態(tài)分配是指針的關(guān)鍵技術(shù)。它是用來(lái)在不必定義變量的情況下分配內(nèi)存和讓指針去指向它們。盡管這么說(shuō)可能會(huì)讓你迷惑,其實(shí)它真的很簡(jiǎn)單。下面的代碼就是一個(gè)為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配內(nèi)存的例子:
int *pNumber;
pNumber = new int;
第一行聲明一個(gè)指針pNumber。第二行為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配一個(gè)內(nèi)存空間,并讓pNumber指向這個(gè)新內(nèi)存空間。下面是一個(gè)新例,這一次是用double雙精型:
double *pDouble;
pDouble = new double;
這種格式是一個(gè)規(guī)則,這樣寫你是不會(huì)錯(cuò)的。
但動(dòng)態(tài)分配又和前面的例子有什么不同呢?就是在函數(shù)返回或執(zhí)行完畢時(shí),你分配的這塊內(nèi)存區(qū)域是不會(huì)被刪除的所以我們現(xiàn)在可以用動(dòng)態(tài)分配重寫上面的程序:
#include
int *pPointer;
void SomeFunction()
{
// 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); // 為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer< }
通讀這個(gè)程序,編譯并運(yùn)行它,務(wù)必理解它是怎樣工作的。當(dāng)SomeFunction調(diào)用時(shí),它分配了一個(gè)內(nèi)存,并讓pPointer指向它。這一次,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),新的內(nèi)存區(qū)域被保留下來(lái),所以pPointer始終指著有用的信息,這是因?yàn)榱藙?dòng)態(tài)分配。但是你再仔細(xì)讀讀上面這個(gè)程序,雖然它得到了正確結(jié)果,可仍有一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
delete pPointer;
這樣就差不多了,你不得不小心。在這你終止了一個(gè)有效的指針(一個(gè)確實(shí)指向某個(gè)內(nèi)存的指針)。下面的程序,它不會(huì)浪費(fèi)任何的內(nèi)存:
#include
調(diào)用時(shí),它分配了一個(gè)內(nèi)存,并讓pPointer指向它。這一次,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),新的內(nèi)存區(qū)域被保留下來(lái),所以pPointer始終指著有用的信息,這是因?yàn)榱藙?dòng)態(tài)分配。但是你再仔細(xì)讀讀上面這個(gè)程序,雖然它得到了正確結(jié)果,可仍有一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
分配了內(nèi)存,別忘了回收
太復(fù)雜了,怎么會(huì)還有嚴(yán)重的錯(cuò)誤!其實(shí)要改正并不難。問(wèn)題是:你動(dòng)態(tài)地分配了一個(gè)內(nèi)存空間,可它絕不會(huì)被自動(dòng)刪除。也就是說(shuō),這塊內(nèi)存空間會(huì)一直存在,直到你告訴電腦你已經(jīng)使用完了。可結(jié)果是,你并沒(méi)有告訴電腦你已不再需要這塊內(nèi)存空間了,所以它會(huì)繼續(xù)占據(jù)著內(nèi)存空間造成浪費(fèi),甚至你的程序運(yùn)行完畢,其它程序運(yùn)行時(shí)它還存在。當(dāng)這樣的問(wèn)題積累到一定程度,最終將導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以這是很重要的,在你用完它以后,請(qǐng)釋放它的空間,如:delete pPointer;
這樣就差不多了,你不得不小心。在這你終止了一個(gè)有效的指針(一個(gè)確實(shí)指向某個(gè)內(nèi)存的指針)。
下面的程序,考試大提示它不會(huì)浪費(fèi)任何的內(nèi)存:
#include
int *pPointer;
void SomeFunction()
{
// 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer< delete pPointer;
}
只有一行與前一個(gè)程序不同,但就是這最后一行十分地重要。如果你不刪除它,你就會(huì)制造一起“內(nèi)存漏洞”,而讓內(nèi)存逐漸地泄漏。(譯者:假如在程序中調(diào)用了兩次SomeFunction,你又該如何修改這個(gè)程序呢?考試大提示請(qǐng)讀者自己思考)
傳遞指針到函數(shù)
傳遞指針到函數(shù)是非常有用的,也很容易掌握。如果我們寫一個(gè)程序,讓一個(gè)數(shù)加上5,看一看這個(gè)程序完整嗎?:
#include
void AddFive(int Number)
{
Number = Number + 5;
}
void main()
{
int nMyNumber = 18;
cout<<"My original number is "< AddFive(nMyNumber);
cout<<"My new number is "< //得到了結(jié)果23嗎?問(wèn)題出在哪兒?
}
問(wèn)題出在函數(shù)AddFive里用到的Number是變量nMyNumber的一個(gè)副本而傳遞給函數(shù),而不是變量本身。因此, " Number = Number + 5" 這一行是把變量的副本加了5,而原始的變量在主函數(shù)main()里依然沒(méi)變。試著運(yùn)行這個(gè)程序,自己去體會(huì)一下。要解決這個(gè)問(wèn)題,我們就要傳遞一個(gè)指針到函數(shù),所以我們要修改一下函數(shù)讓它能接受指針:把’void AddFive(int Number)’ 改成 ’void AddFive(int*Number)’ 。下面就是改過(guò)的程序,注意函數(shù)調(diào)用時(shí)要用&號(hào),以表示傳遞的是指針:
#include
void AddFive(int* Number)
{
*Number = *Number + 5;
}
void main()
{
int nMyNumber = 18;
}
其實(shí)指針就像是其它變量一樣,所不同的是一般的變量包含的是實(shí)際的真實(shí)的數(shù)據(jù),而指針是一個(gè)指示器,它告訴程序在內(nèi)存的哪塊區(qū)域可以找到數(shù)據(jù)。這是一個(gè)非常重要的概念,有很多程序和算法都是圍繞指針而設(shè)計(jì)的,如鏈表。
開(kāi)始學(xué)習(xí)
如何定義一個(gè)指針呢?就像你定義一個(gè)其它變量一樣,只不過(guò)你要在指針名字前加上一個(gè)星號(hào)。我們來(lái)看一個(gè)例子:下面這個(gè)程序定義了兩個(gè)指針,它們都是指向整型數(shù)據(jù)。
int* pNumberOne;
int* pNumberTwo;
你注意到在兩個(gè)變量名前的“p”前綴了嗎?這是程序員通常在定義指針時(shí)的
一個(gè)習(xí)慣,以提高便程序的閱讀性,表示這是個(gè)指針?,F(xiàn)在讓我們來(lái)初始化這兩個(gè)指針:
pNumberOne = &some_number;
pNumberTwo = &some_other_number;
&號(hào)讀作“什么的地址”,它表示返回的是變量在內(nèi)存中的地址而不是變量本身的值。在這個(gè)例子中,pNumberOne 等于some_number的地址,所以現(xiàn)在pNumberOne指向some_number。 如果現(xiàn)在我們?cè)诔绦蛑幸玫絪ome_number,我們就可以使用pNumberOne。
我們來(lái)學(xué)習(xí)一個(gè)例子:
在這個(gè)例子中你將學(xué)到很多,如果你對(duì)指針的概念一點(diǎn)都不了解,我建議你多看幾遍這個(gè)例子,指針是個(gè)很復(fù)雜的東西,但你會(huì)很快掌握它的。
這個(gè)例子用以增強(qiáng)你對(duì)上面所介紹內(nèi)容的了解。它是用C編寫的(注:原英文版是用C寫的代碼,譯者重新用C++改寫寫了所有代碼,并在DEV C++ 和VC++中編譯通過(guò)?。?BR> #include
void main()
{
// 聲明變量:
int nNumber;
int *pPointer;
// 現(xiàn)在給它們賦值:
nNumber = 15;
pPointer = &nNumber;
//打印出變量nNumber的值:
cout<<"nNumber is equal to :"<< nNumber<
*pPointer = 25;
//證明nNumber已經(jīng)被上面的程序改變
//重新打印出nNumber的值:
cout<<"nNumber is equal to :"<
通讀一下這個(gè)程序,編譯并運(yùn)行它,務(wù)必明白它是怎樣工作的。如果你完成了,準(zhǔn)備好,開(kāi)始下一小節(jié)。
陷井!
試一下,你能找出下面這段程序的錯(cuò)誤嗎?
#include
int *pPointer;
void SomeFunction();
{
int nNumber;
nNumber = 25;
//讓指針指向nNumber:
pPointer = &nNumber;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
//為什么這里失敗了?為什么沒(méi)有得到25
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<
這段程序先調(diào)用了SomeFunction函數(shù),創(chuàng)建了個(gè)叫nNumber的變量,接著讓指針pPointer指向了它??墒菃?wèn)題出在哪兒呢?當(dāng)函數(shù)結(jié)束后,nNumber被刪掉了,
因?yàn)檫@一個(gè)局部變量。局部變量在定義它的函數(shù)執(zhí)行完后都會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)刪掉。也就是說(shuō)當(dāng)Somefunction..函數(shù)返回主函數(shù)main()時(shí),這個(gè)變量已經(jīng)被刪掉,但pPointer還指著變量曾經(jīng)用過(guò)的但現(xiàn)在已不屬于這個(gè)程序的區(qū)域。如果你還不明白,你可以再讀讀這個(gè)程序,注意它的局部變量和全局變量,這些概念都非常重要。
但這個(gè)問(wèn)題怎么解決呢?答案是動(dòng)態(tài)分配技術(shù)。注意這在C和C++中是不同的。由于大多數(shù)程序員都是用C++,所以我用到的是C++中常用的稱謂。
動(dòng)態(tài)分配
動(dòng)態(tài)分配是指針的關(guān)鍵技術(shù)。它是用來(lái)在不必定義變量的情況下分配內(nèi)存和讓指針去指向它們。盡管這么說(shuō)可能會(huì)讓你迷惑,其實(shí)它真的很簡(jiǎn)單。下面的代碼就是一個(gè)為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配內(nèi)存的例子:
int *pNumber;
pNumber = new int;
第一行聲明一個(gè)指針pNumber。第二行為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配一個(gè)內(nèi)存空間,并讓pNumber指向這個(gè)新內(nèi)存空間。下面是一個(gè)新例,這一次是用double雙精型:
double *pDouble;
pDouble = new double;
這種格式是一個(gè)規(guī)則,這樣寫你是不會(huì)錯(cuò)的。
但動(dòng)態(tài)分配又和前面的例子有什么不同呢?就是在函數(shù)返回或執(zhí)行完畢時(shí),你分配的這塊內(nèi)存區(qū)域是不會(huì)被刪除的所以我們現(xiàn)在可以用動(dòng)態(tài)分配重寫上面的程序:
#include
int *pPointer;
void SomeFunction()
{
// 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); // 為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<
通讀這個(gè)程序,編譯并運(yùn)行它,務(wù)必理解它是怎樣工作的。當(dāng)SomeFunction調(diào)用時(shí),它分配了一個(gè)內(nèi)存,并讓pPointer指向它。這一次,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),新的內(nèi)存區(qū)域被保留下來(lái),所以pPointer始終指著有用的信息,這是因?yàn)榱藙?dòng)態(tài)分配。但是你再仔細(xì)讀讀上面這個(gè)程序,雖然它得到了正確結(jié)果,可仍有一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
delete pPointer;
這樣就差不多了,你不得不小心。在這你終止了一個(gè)有效的指針(一個(gè)確實(shí)指向某個(gè)內(nèi)存的指針)。下面的程序,它不會(huì)浪費(fèi)任何的內(nèi)存:
#include
調(diào)用時(shí),它分配了一個(gè)內(nèi)存,并讓pPointer指向它。這一次,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),新的內(nèi)存區(qū)域被保留下來(lái),所以pPointer始終指著有用的信息,這是因?yàn)榱藙?dòng)態(tài)分配。但是你再仔細(xì)讀讀上面這個(gè)程序,雖然它得到了正確結(jié)果,可仍有一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
分配了內(nèi)存,別忘了回收
太復(fù)雜了,怎么會(huì)還有嚴(yán)重的錯(cuò)誤!其實(shí)要改正并不難。問(wèn)題是:你動(dòng)態(tài)地分配了一個(gè)內(nèi)存空間,可它絕不會(huì)被自動(dòng)刪除。也就是說(shuō),這塊內(nèi)存空間會(huì)一直存在,直到你告訴電腦你已經(jīng)使用完了。可結(jié)果是,你并沒(méi)有告訴電腦你已不再需要這塊內(nèi)存空間了,所以它會(huì)繼續(xù)占據(jù)著內(nèi)存空間造成浪費(fèi),甚至你的程序運(yùn)行完畢,其它程序運(yùn)行時(shí)它還存在。當(dāng)這樣的問(wèn)題積累到一定程度,最終將導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以這是很重要的,在你用完它以后,請(qǐng)釋放它的空間,如:delete pPointer;
這樣就差不多了,你不得不小心。在這你終止了一個(gè)有效的指針(一個(gè)確實(shí)指向某個(gè)內(nèi)存的指針)。
下面的程序,考試大提示它不會(huì)浪費(fèi)任何的內(nèi)存:
#include
int *pPointer;
void SomeFunction()
{
// 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<
}
只有一行與前一個(gè)程序不同,但就是這最后一行十分地重要。如果你不刪除它,你就會(huì)制造一起“內(nèi)存漏洞”,而讓內(nèi)存逐漸地泄漏。(譯者:假如在程序中調(diào)用了兩次SomeFunction,你又該如何修改這個(gè)程序呢?考試大提示請(qǐng)讀者自己思考)
傳遞指針到函數(shù)
傳遞指針到函數(shù)是非常有用的,也很容易掌握。如果我們寫一個(gè)程序,讓一個(gè)數(shù)加上5,看一看這個(gè)程序完整嗎?:
#include
void AddFive(int Number)
{
Number = Number + 5;
}
void main()
{
int nMyNumber = 18;
cout<<"My original number is "<
cout<<"My new number is "<
}
問(wèn)題出在函數(shù)AddFive里用到的Number是變量nMyNumber的一個(gè)副本而傳遞給函數(shù),而不是變量本身。因此, " Number = Number + 5" 這一行是把變量的副本加了5,而原始的變量在主函數(shù)main()里依然沒(méi)變。試著運(yùn)行這個(gè)程序,自己去體會(huì)一下。要解決這個(gè)問(wèn)題,我們就要傳遞一個(gè)指針到函數(shù),所以我們要修改一下函數(shù)讓它能接受指針:把’void AddFive(int Number)’ 改成 ’void AddFive(int*Number)’ 。下面就是改過(guò)的程序,注意函數(shù)調(diào)用時(shí)要用&號(hào),以表示傳遞的是指針:
#include
void AddFive(int* Number)
{
*Number = *Number + 5;
}
void main()
{
int nMyNumber = 18;
}