指针

在学习 C/C++ 的过程中，指针是一个非常重要但又让很多初学者头疼的概念。指针不仅是 C/C++ 的核心特性之一，也是理解底层编程、内存管理、数据结构等高级内容的基础。

本节将带你一步步认识指针，理解它的本质、用法和常见的坑，让你不再害怕指针。

变量的本质

在前面的章节中，我们已经知道，变量是用来存储数据的“盒子”。但在计算机的底层，变量其实就是内存中的一块空间。每当你定义一个变量，计算机就会在内存中为它分配一块区域，用来存放数据。

比如：

int a = 10;

这行代码的含义是：在内存中开辟一块可以存放 int 类型数据的空间，并把它命名为 a，然后把 10 存进去。

每个变量在内存中都有一个唯一的地址，就像每个房间都有自己的门牌号。这个地址就是变量在内存中的“定位信息”，计算机通过地址来找到变量并访问它的内容。

你可以用取地址符 & 来获取变量的地址：（在后面的章节我们会详细讲到 &）

int a = 10;
cout << "a 的地址是：" << &a << endl;

输出的结果是一个十六进制的数字，比如 0x7ffee4b3c8ac，这就是变量 a 在内存中的地址。

什么是指针

简单来说，指针就是一个变量，它存储的是另一个变量的地址。你可以把指针想象成一个“路标”，它可以指向内存中的某个位置，而这个位置存放着具体的数据。

举个例子：

假如你有一个盒子（变量），指针就是一张纸条，上面写着这个盒子的地址。你可以通过纸条找到盒子，并访问盒子里的内容。

上面我们提到，每个变量在内存中都有自己的地址。指针就是用来保存这些地址的变量，。

指针的声明和使用

定义指针的基本语法如下：

<数据类型>* <指针变量名>;

例如：

int a = 10;
int* p; // 定义一个指向 int 类型的指针变量 p
p = &a; // &a 表示变量 a 的地址

& 是取地址符，可以用来获取一个变量的地址。上面的代码中，p 就是一个指针变量，它存储了变量 a 的地址。

而指针的使用也很简单。指针本身存储的是地址，我们可以通过解引用操作符 * 来访问指针所指向的变量的值：

cout << "a 的值是：" << *p << endl; // 输出 a 的值

也可以通过指针来修改变量的值：

*p = 20; // 通过指针修改 a 的值，此时 a 变量的值也变为了 20

指针与数组

actually, 指针和数组有着密切的关系。当你定义一个数组时，比如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

编译器会在内存中为它分配一块连续的空间，每个元素紧挨着下一个元素。假设 arr 的起始地址是 0x1000，那么：

• arr[0] 在 0x1000
• arr[1] 在 0x1004
• arr[2] 在 0x1008
• 以此类推（假设 int 占 4 字节）

在 C/C++ 中，数组名本质上就是指向第一个元素的指针。也就是说，arr 等价于 &arr[0]。

你可以这样写：

int* p = arr; // p 指向 arr[0]

此时，p 就是一个指向数组首元素的指针。

因为数组是连续存储的，指针可以通过“指针运算”来遍历数组的每一个元素：

for (int* p = arr; p < arr + 5; ++p) {
    cout << *p << " ";
}

这里，arr 是第一个元素的地址，arr + 5 是最后一个元素的下一个地址。每次 p++，指针就指向下一个元素。

空指针

有时候，我们可能会遇到一种特殊的指针，叫做空指针（Null Pointer）。空指针是一个不指向任何有效内存地址的指针，通常用来表示“没有对象”或者“未初始化”。

在早期的 C/C++ 中，空指针通常用 NULL 来表示：

int* p = NULL; // 定义一个空指针

而在 C++ 11 之后（现代 C++），引入了一个新的关键字 nullptr，它专门用来表示空指针。

int* p = nullptr; // 定义一个空指针

void func(int);
void func(int*);

func(NULL); // 这里会调用 func(int)，而不是 func(int*)！

int* ptrArr[5];
int (*arrPtr)[5];