C++ 速查手冊 V1.00 - 單元 7.4 - 指標

指標是儲存記憶體位址 (address) 的資料型態，例如

001	#include <iostream>
002
003	int main() {
004	int a = 22;
005	int* a_ptr = &a;
006	std::cout << "a_ptr: "
007	<< a_ptr
008	<< std::endl;
009	std::cout << "*a_ptr: "
010	<< *a_ptr
011	<< std::endl;
012
013	return 0;
014	}
015
016	/* Kaiching Chang
017	u0704_1.cpp
018	2014-02 */

第 6 行，宣告指標的型態，必須與指標所指向的變數型態相同，然後在型態名稱後使用 * 運算子標明這是個指標變數，因此這個例子的參考變數為 a_ptr ，等號右邊為所要指向的變數，此例為 a ， a 之前的 & 則是取址運算子 (address-of operator)

005	int* a_ptr = &a;

由於 C++ 是自由格式的程式語言，因此寫成 int * a_ptr 或 int *a_ptr 都可以。

接下來先印出 a_ptr 的值，然後利用反參考運算子 (dereference operator) * 取得 a_ptr 所指向變數的值

006	std::cout << "a_ptr: "
007	<< a_ptr
008	<< std::endl;
009	std::cout << "*a_ptr: "
010	<< *a_ptr
011	<< std::endl;

編譯後執行，結果如下

$ g++ u0704_1.cpp

$ ./a.out

a_ptr: 0x7fff50b81b08

*a_ptr: 22

$

注意，編譯器 (compiler) 會依據運算子出現的位置判斷運算子的用途，例如

	int* a_ptr; // 宣告 a_ptr 為指標變數
	int& a_ref; // 宣告 a_ref 為參考變數
	a_ptr = &a; // & 為取址運算子，取得 a 的記憶體位址
	*a_pr = 36; // * 為反參考運算子，將 a 設定為 36

陣列識別字其實就是個指標，另外指標也可以作算術運算，例如

001	#include <iostream>
002
003	int main() {
004	int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
005
006	std::cout << "a[2]: "
007	<< *(a + 2)
008	<< std::endl;
009	std::cout << "a[4]: "
010	<< *(a + 4)
011	<< std::endl;
012
013	return 0;
014	}
015
016	/* Kaiching Chang
017	u0704_2.cpp
018	2014-02 */

這裡用陣列名稱與反參考運算子取得元素，指標的算術運算如同陣列的索引值，由於陣列名稱為第 1 個元素索引值為 0 的記憶體位址，所以加 2 就是索引值為 2 的元素記憶體位址，也就是第 3 個元素，加 4 就是索引值為 4 的元素記憶體位址，也就是第 5 個元素

006	std::cout << "a[2]: "
007	<< *(a + 2)
008	<< std::endl;
009	std::cout << "a[4]: "
010	<< *(a + 4)
011	<< std::endl;

編譯後執行，結果如下

$ g++ u0704_2.cpp

$ ./a.out

a_ptr: 0x7fff50b81b08

*a_ptr: 22

$

事實上，所有指標都預設能隱性轉換指向 void ，舉例如下

001	#include <iostream>
002
003	int main() {
004	int n = 1;
005	int* p = &n;
006	void* p2 = p;
007	int* p3 = static_cast<int*>(p2);
008
009	std::cout << "n: "
010	<< n
011	<< std::endl;
012	std::cout << "p: "
013	<< p
014	<< std::endl;
015	std::cout << "*p3: "
016	<< *p3
017	<< std::endl;
018
019	return 0;
020	}
021
022	/* Kaiching Chang
023	u0704_3.cpp
024	2014-02 */

這裡將指向 int 的指標重新指派給指向 void 的指標，轉換回來要利用關鍵字 static_cast

005	int* p = &n;
006	void* p2 = p;
007	int* p3 = static_cast<int*>(p2);

編譯後執行，結果如下

$ g++ u0704_3.cpp

$ ./a.out

n: 1

p: 0x7fff55f89b18

*p3: 1

$

C++11 新增一個關鍵字 nullptr 表示空的指標，等同於巨集 NULL ，舉例如下

001	#include <iostream>
002
003	int main() {
004	int n = 22;
005	std::cout << "n: "
006	<< n
007	<< std::endl;
008
009	int* p = &n;
010	std::cout << "p: "
011	<< p
012	<< std::endl;
013
014	p = nullptr; // NULL
015	std::cout << "p: "
016	<< p
017	<< std::endl;
018
019	return 0;
020	}
021
022	/* Kaiching Chang
023	u0704_4.cpp
024	2014-02 */

編譯後執行，結果如下

$ g++ u0704_4.cpp

$ ./a.out

n: 22

p: 0x7fff503acae8

p: 0x0

$

continue ...