VC++第八章.pptVIP

第8章 指针和引用 在程序运行时变量和函数都存放在内存中，通过变量名来访问数据、通过函数名来调用函数都是直接访问方式。 另一种间接访问方式就是用指针。指针的本质是内存地址。 指针往往用于说明函数的形参，使实参能通过指针传递，以提高函数调用的效率。 利用指针能动态地使用内存，以提高内存使用效率。指针是C程序中最常见的类型。 引用是C++扩展的新概念，主要用于函数形参和返回类型。 8.1 指针及指针变量 指针(pointer)的本质是内存地址。指针变量就是专门存储地址的一种变量。通过指针变量所存储的地址来访问数据是一种间接寻址方式。 8.1.1 地址的概念 C++编译器对不同对象或变量按其数据类型分配合适大小的存储空间。 当程序执行时，代码和变量都加载到内存中。计算机内存被分成若干个存储单元，存储单元以字节为单位。 每个存储单元都有一个固定的编号，这个编号就是内存地址。尽管一个变量可能占用多个字节空间，但都通过第一个字节的地址来访问。存放某个变量的第一个字节的地址就是该数据的首地址。 假设在程序中说明了1个int型的变量a，其值为68。系统为变量a分配4字节的存储空间，设首地址为0X0065FDF4。通过地址0X0065FDF4就能找到变量a在内存中的存储单元，从而对变量a进行访问。 0X0065FDF4就是变量a的指针。知道一个变量的地址和变量的类型就能对变量进行访问，就如同知道房间号就能找到房间，从而找到房间里的主人。 指针是一种特殊的数据类型。所有类型的变量，在一次运行时都有确定的地址，因此它们都有指针。对于32位计算机，地址长度就是32位，因此一个指针需要4个字节，与整型int、浮点型float具有相同大小的长度。 一个指针不仅有值，而且还要确定其类型，表示它能指向什么类型的数据，决定了通过它要取用多少字节作为该变量的值。 同一个变量在不同机器上执行或在不同时刻执行，其地址都不一样。在编程中不应该直接用一个地址常量来为一个指针赋值(切记！！！），所以对指针的操作应小心谨慎！！！ 怎样能知道一个变量在运行时刻的内存地址？把取地址运算符放在变量前面就得到它的首地址。例如b是一个变量，那么b就表示它的地址。 局部变量在内存中的一些排列规律.,如图所示。 首先，这6个变量的地址是按递减次序排列，这是因为局部变量都存储在堆栈中，堆栈是先入后出的。如果这些变量改为全局变量，它们的排列次序就会颠倒过来。 其次，尽管变量s只用2字节，变量c只用1字节，却分别占用4字节空间。这是因为按字对齐(32位数据)能提高CPU访问内存的效率，而且一次压栈和出栈操作也是以32位数据为单位，代价是浪费一些内存。如果这些变量改为全局变量，它们将按实际大小存储。 8.1.2 指针变量 指针变量就是专门存放地址的一种特殊变量。指针变量中存放的是地址值。一个指针的值就是一个地址。 说明指针变量的格式为： 类型名 *变量名 [= 变量]; 其中，*表示这个变量是一个指针变量。这个变量的类型就是“类型名 *”。变量名是一个标识符。指针变量可以进行初始化，等号之后给出一个变量的地址，要求这个变量的类型与指针类型相符。 假设程序中说明了一个变量int i = 4，而且在运行时该变量i的地址为0X0012FF70。 说明一个指针变量：int * pa = i; 此时指针变量pa中就存放了变量i的地址，即pa中存放的值为0X0012FF70。 现在访问变量i就有两种方式： 一是按变量名i来访问。将变量名i转换为一个相对地址，在运行时经动态定位得到i的地址0X0012FF70，再找到i的存储单元。 二是通过指针变量pa来访问。按pa变量的地址先找到pa，然后根据pa的值再找到变量i的存储单元，从而对变量i进行访问。 前一种访问方式称为直接寻址，后一种称为间接寻址。 间接方式的好处是一个指针pa在不同时刻可指向不同的整数变量，这样通过一个指针变量就能访问多个数据。 几种合法的指针写法: int *p; // *与类型名之间有空格，与变量名p之间没有空格 int* p1; // *与类型名之间没有空格，与变量名p1之间有空格 int*p2; // *与类型名和变量名p2之间都没有空格 int * p3; // *与类型名和变量名p3之间都有空格 在说明一个指针变量后，无论该指针变量指向何种类型的对象，系统都为其分配4个字节大小的存储空间。 Why? 8.1.3 指针的运算 对于指针只能进行赋值运算、间接引用运算、算术运算、两个指针间的减运算和关系运算。 1．赋值运算 指针变量在使用之前必须有确定的指向，通过给指针赋值就可以使之指向确定的数据。 下面例