指针变量是一种特殊的变量,它和以前学过的其他类型的变量的不同之处是:用它来指向另一个变量。为了表示指针变量和它所指向的变量之间的联系,在C++中用“*”符号表示指向,例如,i_pointer是一个指针变量,而*i_pointer表示i_pointer所指向的变量。
下面两个语句作用相同:
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i=3; *i_pointer=3; |
定义指针变量
C++规定所有变量在使用前必须先定义,即指定其类型。在编译时按变量类型分配存储空间。对指针变量必须将它定义为指针类型。先看一个具体例子:
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int i, j; //定义整型变量i,j int *pointer_1, *pointer_2; //定义指针变量*pointer_1,*pointer_2 |
第2行开头的int是指:所定义的指针变量是指向整型数据的指针变量。也就是说,指针变量pointer_1和pointer_2只能用来指向整型数据(例如i和j),而不能指向浮点型变量a和b。这个int就是指针变量的基类型。指针变量的基类型用来指定该指针变量可以指向的变量的类型。
定义指针变量的一般形式为:
基类型 *指针变量名;
下面都是合法的定义:
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float *pointer_3; // pointer_3是指向单精度型数据的指针变量 char *pointer_4; // pointer_4是指向字符型数据的指针变量 |
请注意:指针变量名是pointer_3和pointer_4,而不是*pointer_3和*pointer_4,即“*”不是指针变量名的一部分,在定义变量时在变量名前加一个“*”表示该变量是指针变量。
那么,怎样使一个指针变量指向另一个变量呢?只需要把被指向的变量的地址赋给指针变量即可。例如:
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pointer_1=&i; //将变量i的地址存放到指针变量pointer_1中 pointer_2=&j; //将变量j的地址存放到指针变量pointer_2中 |
这样,pointer_1就指向了变量i,pointer_2就指向了变量j。见图。
一般的C++编译系统为每一个指针变量分配4个字节的存储单元,用来存放变量的地址。
在定义指针变量时要注意:不能用一个整数给一个指针变量赋初值,在定义指针变量时必须指定基类型。
引用指针变量
有两个与指针变量有关的运算符:
&取地址运算符。
*指针运算符(或称间接访问运算符)。
例如:&a为变量a的地址,*p为指针变量p所指向的存储单元。
【例】通过指针变量访问整型变量。
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#include <iostream> using namespace std; int main( ) { int a,b; //定义整型变量a,b int *pointer_1,*pointer_2; //定义指针变量*pointer_1,*pointer_2 a=100;b=10; //对a,b赋值 pointer_1=&a; //把变量a的地址赋给pointer_1 pointer_2=&b; //把变量a的地址赋给pointer_2 cout<<a<< " " <<b<<endl; //输出a和b的值 cout<<*pointer_1<< " " <<*pointer_2<<endl; //输出*pointer_1和*pointer_2的值 return 0; } |
运行结果为:
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100 10 (a和b的值) 100 10 (*pointer_1和*pointer_2的值) |
请对照图分析。
下面对“&”和“*”运算符再做些说明:
1) 如果已执行了“pointer_1=&a;”语句,请问&*pointer_1的含义是什么?“&”和“*”两个运算符的优先级别相同,但按自右至左方向结合,因此先进行*pointer_1的运算,它就是变量a,再执行&运算。因此,&*pointer_1与&a相同,即变量a的地址。
如果有pointer_2=&*pointer_1;它的作用是将&a(a的地址)赋给pointer_2,如果pointer_2原来指向b,经过重新赋值后它已不再指向b了,而也指向了a。
2) *&a的含义是什么?先进行&a的运算,得a的地址,再进行*运算,即&a所指向的变量,*&a和*pointer_1的作用是一样的(假设已执行了“pointer_1=&a;”),它们等价于变量a。即*&a与a等价,见图。
【例】输入a和b两个整数,按先大后小的顺序输出a和b(用指针变量处理)。
解此题的思路是:设两个指针变量p1和p2,使它们分别指向a和b。使p1指向a和b中的大者,p2指向小者,顺序输出*p1,*p2就实现了按先大后小的顺序输出a和b。按此思路编写程序如下:
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#include <iostream> using namespace std; int main( ) { int *p1,*p2,*p,a,b; cin>>a>>b; //输入两个整数 p1=&a; //使p1指向a p2=&b; //使p2指向b if (a<b) //如果a<b就使p1与p2的值交换 { p=p1;p1=p2;p2=p; //将p1的指向与p2的指向交换 } cout<< "a=" <<a<< " b=" <<b<<endl; cout<< "max=" <<*p1<< " min=" <<*p2<<endl; return 0; } |
运行情况如下:
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4578↙ a=45 b=78 max=78 min=45 |
输入a的值45,b的值78,由于a<b,将p1的值和p2的值交换,即将p1的指向与p2的指向交换。
请注意,这个问题的算法是不交换整型变量的值,而是交换两个指针变量的值。