C++ 的指针，每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。
什么是指针？
指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：
type *var-name;
在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C++ 数据类型，var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。
所有指针的值的实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
C++ 中使用指针
使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。
C++ 指针详解
在 C++ 中，有很多指针相关的概念，这些概念都很简单，但是都很重要。
| 概念 | 描述 |
|---|---|
| C++ Null 指针 | C++ 支持空指针。NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。 |
| C++ 指针的算术运算 | 可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、- |
| C++ 指针 vs 数组 | 指针和数组之间有着密切的关系。 |
| C++ 指针数组 | 可以定义用来存储指针的数组。 |
| C++ 指向指针的指针 | C++ 允许指向指针的指针。 |
| C++ 传递指针给函数 | 通过引用或地址传递参数，使传递的参数在调用函数中被改变。 |
| C++ 从函数返回指针 | C++ 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。 |
C++ Null 指针
在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。
#include <iostream>
using namespace std;
int main ()
{
int *ptr = NULL;
cout << "ptr 的值是 " << ptr ;
return 0;
}
在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针，您可以使用 if 语句，如下所示：
if(ptr) /* 如果 ptr 非空，则完成 */
if(!ptr) /* 如果 ptr 为空，则完成 */
因此，如果所有未使用的指针都被赋予空值，同时避免使用空指针，就可以防止误用一个未初始化的指针。很多时候，未初始化的变量存有一些垃圾值，导致程序难以调试。
C++ 指针的算术运算
指针是一个用数值表示的地址。因此，您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。
这个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下，移动指针到下一个内存位置。如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符，上面的运算会导致指针指向位置 1001，因为下一个字符位置是在 1001。
递增一个指针
在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，因为数组是一个常量指针。
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中的数组地址
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;
// 移动到下一个位置
ptr++;
}
return 0;
}
递减一个指针
对指针进行递减运算，即把值减去其数据类型的字节数，
指针的比较
指针可以用关系运算符进行比较，如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量，比如同一个数组中的不同元素，则可对 p1 和 p2 进行大小比较。
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中第一个元素的地址
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;
// 指向上一个位置
ptr++;
i++;
}
return 0;
}
C++ 指针 vs 数组
指针和数组是密切相关的。事实上，指针和数组在很多情况下是可以互换的。例如，一个指向数组开头的指针，可以通过使用指针的算术运算或数组索引来访问数组。
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
int *ptr;
// 指针中的数组地址
ptr = var;
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
cout << "var[" << i << "]的内存地址为 ";
cout << ptr << endl;
cout << "var[" << i << "] 的值为 ";
cout << *ptr << endl;
// 移动到下一个位置
ptr++;
}
return 0;
}
然而，指针和数组并不是完全互换的。例如:
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[MAX] = {10, 100, 200};
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
*var = i; // 这是正确的语法
var++; // 这是不正确的
}
return 0;
}
把指针运算符 * 应用到 var 上是完全可以的，但修改 var 的值是非法的。这是因为 var 是一个指向数组开头的常量，不能作为左值。把 var[2] 赋值为 500： *(var + 2) = 500。
C++ 指针数组
char *names[MAX] 是指针数组, 它的本质是存储指针的数组, 既存储 char 类型的指针的数组, 数组内的每个元素都是一个指针指向一个存储 char 类型的地址:
#include<iostream>usingnamespace std;constint MAX =4;int main(int argc,constchar* argv[]){constchar*names[MAX]={"Zara Ali","Hina Ali","Nuha Ali","Sara Ali",};for(int i =0; i < MAX; i++){ cout <<" --- names[i] = "<< names[i]<< endl; cout <<" --- *names[i] = "<<*names[i]<< endl; cout << endl; cout <<" --- (*names[i] + 1) = "<<(*names[i]+1)<< endl; cout <<" --- (char)(*names[i] + 1) = "<<(char)(*names[i]+1)<< endl; cout <<" ------------------------------------ "<< endl << endl << endl << endl;}return0;}
C++ 指向指针的指针（多级间接寻址）
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是一个指针链。通常，一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时，第一个指针包含了第二个指针的地址，第二个指针指向包含实际值的位置。
一个指向指针的指针变量必须如下声明，即在变量名前放置两个星号。例如，下面声明了一个指向 int 类型指针的指针：
int**var;
当一个目标值被一个指针间接指向到另一个指针时，访问这个值需要使用两个星号运算符
#include<iostream>usingnamespace std;int main (){intvar;int*ptr;int**pptr;var=3000;// 获取 var 的地址 ptr =&var;// 使用运算符 & 获取 ptr 的地址 pptr =&ptr;// 使用 pptr 获取值 cout <<"Value of var :"<<var<< endl; cout <<"Value available at *ptr :"<<*ptr << endl; cout <<"Value available at **pptr :"<<**pptr << endl;return0;}
C++ 传递指针给函数
C++ 允许传递指针给函数，只需要简单地声明函数参数为指针类型即可。
#include<iostream>#include<ctime>usingnamespace std;void getSeconds(unsignedlong*par);int main (){unsignedlong sec; getSeconds(&sec );// 输出实际值 cout <<"Number of seconds :"<< sec << endl;return0;}void getSeconds(unsignedlong*par){// 获取当前的秒数*par = time( NULL );return;}
能接受指针作为参数的函数，也能接受数组作为参数，如下所示：
#include<iostream>usingnamespace std;// 函数声明double getAverage(int*arr,int size);int main (){// 带有 5 个元素的整型数组int balance[5]={1000,2,3,17,50};double avg;// 传递一个指向数组的指针作为参数 avg = getAverage( balance,5);// 输出返回值 cout <<"Average value is: "<< avg << endl;return0;}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;}
C++ 从函数返回指针
C++ 允许从函数返回指针。为了做到这点，必须声明一个返回指针的函数，如下所示：
int* myFunction(){...}
另外，C++ 不支持在函数外返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。
#include<iostream>#include<ctime>#include<cstdlib>usingnamespace std;// 要生成和返回随机数的函数int* getRandom(){staticint r[10];// 设置种子 srand((unsigned)time( NULL ));for(int i =0; i <10;++i){ r[i]= rand(); cout << r[i]<< endl;}return r;}// 要调用上面定义函数的主函数int main (){// 一个指向整数的指针int*p; p = getRandom();for(int i =0; i <10; i++){ cout <<"*(p + "<< i <<") : "; cout <<*(p + i)<< endl;}return0;}
指针的本质是变量，可以是各种数据类型，定义一个指针 "*ip"，其中 "ip" 需要赋于一个地址(可以用 & 符号获取其他变量的地址再赋值给 ip)，而 "*ip" 是一个具体的值，即读取地址后获得的值；指针p本身是有值的，值可能是8字节（64位）或者4字节（32位），跟着系统和编译器来判断。
#include<iostream>usingnamespace std;constint MAX =4;int main(int argc,constchar* argv[]){constchar*names[MAX]={"Zara Ali","Hina Ali","Nuha Ali","Sara Ali",};for(int i =0; i < MAX; i++){ cout <<" --- names[i] = "<< names[i]<< endl; cout <<" --- *names[i] = "<<*names[i]<< endl; cout << endl; cout <<" --- (*names[i] + 1) = "<<(*names[i]+1)<< endl; cout <<" --- (char)(*names[i] + 1) = "<<(char)(*names[i]+1)<< endl; cout <<" ------------------------------------ "<< endl << endl << endl << endl;}return0;}