Mysql資料庫操作
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學習 C++ 的指標既簡單又有趣。通過指標,可以簡化一些 C++ 程式設計任務的執行,還有一些任務,如動態記憶體分配,沒有指標是無法執行的。所以,想要成為一名優秀的 C++ 程式設計師,學習指標是很有必要的。
正如您所知道的,每一個變數都有一個記憶體位置,每一個記憶體位置都定義了可使用連字號(&)運算子訪問的地址,它表示了在記憶體中的一個地址。請看下面的例項,它將輸出定義的變數地址:
例項
#include <iostream> using namespace std; int main () { int var1; char var2[10]; cout << "var1 變數的地址: "; cout << &var1 << endl; cout << "var2 變數的地址: "; cout << &var2 << endl; return 0; }
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
var1 變數的地址: 0xbfebd5c0
var2 變數的地址: 0xbfebd5b6
通過上面的例項,我們瞭解了什麼是記憶體地址以及如何訪問它。接下來讓我們看看什麼是指標。
什麼是指標?
指標是一個變數,其值為另一個變數的地址,即,記憶體位置的直接地址。就像其他變數或常量一樣,您必須在使用指標儲存其他變數地址之前,對其進行宣告。指標變數宣告的一般形式為:
type *var-name;
在這裡,type 是指標的基型別,它必須是一個有效的 C++ 資料型別,var-name 是指標變數的名稱。用來宣告指標的星號 * 與乘法中使用的星號是相同的。但是,在這個語句中,星號是用來指定一個變數是指標。以下是有效的指標宣告:
int *ip; /* 一個整型的指標 */
double *dp; /* 一個 double 型的指標 */
float *fp; /* 一個浮點型的指標 */
char *ch; /* 一個字元型的指標 */
所有指標的值的實際資料型別,不管是整型、浮點型、字元型,還是其他的資料型別,都是一樣的,都是一個代表記憶體地址的長的十六進位制數。不同資料型別的指標之間唯一的不同是,指標所指向的變數或常量的資料型別不同。
C++ 中使用指標
使用指標時會頻繁進行以下幾個操作:定義一個指標變數、把變數地址賦值給指標、訪問指標變數中可用地址的值。這些是通過使用一元運算子 * 來返回位於運算元所指定地址的變數的值。下面的例項涉及到了這些操作:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int var = 20; // 實際變數的宣告
int *ip; // 指標變數的宣告
ip = &var; // 在指標變數中儲存 var 的地址
cout << "Value of var variable: ";
cout << var << endl; // 輸出在指標變數中儲存的地址
cout << "Address stored in ip variable: ";
cout << ip << endl; // 訪問指標中地址的值
cout << "Value of *ip variable: ";
cout << *ip << endl;
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Value of var variable: 20
Address stored in ip variable: 0xbfc601ac
Value of *ip variable: 20
NULL(nullptr)指標
在變數宣告的時候,如果沒有確切的地址可以賦值,為指標變數賦一個 NULL 值是一個良好的程式設計習慣。賦為 NULL 值的指標被稱為空指標。
NULL 指標是一個定義在標準庫中的值為零的常量。請看下面的程式:
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int *ptr = NULL;
cout << "ptr 的值是 " << ptr ;
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
ptr 的值是 0
在大多數的作業系統上,程式不允許訪問地址為 0 的記憶體,因為該記憶體是作業系統保留的。然而,記憶體地址 0 有特別重要的意義,它表明該指標不指向一個可訪問的記憶體位置。但按照慣例,如果指標包含空值(零值),則假定它不指向任何東西。
如需檢查一個空指標,您可以使用 if 語句,如下所示:
if(ptr) /* 如果 ptr 非空,則完成 */
if(!ptr) /* 如果 ptr 為空,則完成 */
因此,如果所有未使用的指標都被賦予空值,同時避免使用空指標,就可以防止誤用一個未初始化的指標。很多時候,未初始化的變數存有一些垃圾值,導致程式難以除錯。
指標的算術運算
指標是一個用數值表示的地址。因此,您可以對指標執行算術運算。可以對指標進行四種算術運算:++、--、+、-。
假設 ptr 是一個指向地址 1000 的整型指標,是一個 32 位的整數,讓我們對該指標執行下列的算術運算:
ptr++
在執行完上述的運算之後,ptr 將指向位置 1004,因為 ptr 每增加一次,它都將指向下一個整數位置,即當前位置往後移 4 個位元組。這個運算會在不影響記憶體位置中實際值的情況下,移動指標到下一個記憶體位置。如果 ptr 指向一個地址為 1000 的字元,上面的運算會導致指標指向位置 1001,因為下一個字元位置是在 1001。
遞增一個指標
我們喜歡在程式中使用指標代替陣列,因為變數指標可以遞增,而陣列不能遞增,因為陣列是一個常量指標。下面的程式遞增變數指標,以便順序訪問陣列中的每一個元素:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr; // 指標中的陣列地址
ptr = var;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl; // 移動到下一個位置 ptr++;
}
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Address of var[0] = 0xbfa088b0 Value of var[0] = 10 Address of var[1] = 0xbfa088b4 Value of var[1] = 100 Address of var[2] = 0xbfa088b8 Value of var[2] = 200
遞減一個指標
同樣地,對指標進行遞減運算,即把值減去其資料型別的位元組數,如下所示:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr; // 指標中最後一個元素的地址
ptr = &var[MAX-1];
for (int i = MAX; i > 0; i--)
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl; // 移動到下一個位置
ptr--;
}
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Address of var[3] = 0xbfdb70f8 Value of var[3] = 200 Address of var[2] = 0xbfdb70f4 Value of var[2] = 100 Address of var[1] = 0xbfdb70f0 Value of var[1] = 10
指標的比較
指標可以用關係運算符進行比較,如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向兩個相關的變數,比如同一個數組中的不同元素,則可對 p1 和 p2 進行大小比較。
下面的程式修改了上面的例項,只要變數指標所指向的地址小於或等於陣列的最後一個元素的地址 &var[MAX - 1],則把變數指標進行遞增:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr; // 指標中第一個元素的地址
ptr = var;
int i = 0;
while ( ptr <= &var[MAX - 1] )
{
cout << "Address of var[" << i << "] = ";
cout << ptr << endl;
cout << "Value of var[" << i << "] = ";
cout << *ptr << endl; // 指向上一個位置
ptr++;
i++;
}
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Address of var[0] = 0xbfce42d0 Value of var[0] = 10 Address of var[1] = 0xbfce42d4 Value of var[1] = 100 Address of var[2] = 0xbfce42d8 Value of var[2] = 200
指向指標的指標
指向指標的指標是一種多級間接定址的形式,或者說是一個指標鏈。
指標的指標就是將指標的地址存放在另一個指標裡面。
通常,一個指標包含一個變數的地址。當我們定義一個指向指標的指標時,第一個指標包含了第二個指標的地址,第二個指標指向包含實際值的位置。
一個指向指標的指標變數必須如下宣告,即在變數名前放置兩個星號。例如,下面聲明瞭一個指向 int 型別指標的指標:
int **var;
當一個目標值被一個指標間接指向到另一個指標時,訪問這個值需要使用兩個星號運算子,如下面例項所示:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int var;
int *ptr;
int **pptr;
var = 3000;
// 獲取 var 的地址
ptr = &var;
// 使用運算子 & 獲取 ptr 的地址
pptr = &ptr;
// 使用 pptr 獲取值
cout << "var 值為 :" << var << endl;
cout << "*ptr 值為:" << *ptr << endl;
cout << "**pptr 值為:" << **pptr << endl;
return 0;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
var 值為 :3000 *ptr 值為:3000 **pptr 值為:3000
傳遞指標給函式
C++ 允許您傳遞指標給函式,只需要簡單地宣告函式引數為指標型別即可。
下面的例項中,我們傳遞一個無符號的 long 型指標給函式,並在函式內改變這個值:
例項
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
// 在寫函式時應習慣性的先宣告函式,然後在定義函式
void getSeconds(unsigned long *par);
int main ()
{
unsigned long sec;
getSeconds( &sec );
// 輸出實際值
cout << "Number of seconds :" << sec << endl;
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long *par)
{
// 獲取當前的秒數
*par = time( NULL );
return;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Number of seconds :1294450468
能接受指標作為引數的函式,也能接受陣列作為引數,如下所示:
例項
#include <iostream>
using namespace std;
// 函式宣告
double getAverage(int *arr, int size);
int main ()
{
// 帶有 5 個元素的整型陣列
int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
double avg;
// 傳遞一個指向陣列的指標作為引數
avg = getAverage( balance, 5 ) ;
// 輸出返回值
cout << "Average value is: " << avg << endl;
return 0;
}
double getAverage(int *arr, int size)
{
int i, sum = 0;
double avg;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = double(sum) / size;
return avg;
}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Average value is: 214.4