众所周知，C++是一门高级语言，但却是一门比较贴近底层的高级语言，今天，让我们一起来学习一下C++和C语言中最重要的一个语言特性——指针（Pointer）

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引入

下面让我们看一个非常经典的例子：swap（交换）。

当我们有两个变量a，b时，我们要在函数里交换它们的值，你会怎么做呢？

如果你不知道指针，你会这样做：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int swap(int a, int b)
{int tmp = a;a = b;b = tmp;
}int main()
{int a, b;cin >> a >> b;swap(a, b);cout << a << ' ' << b;
}

恭喜你，当你运行这段代码时，结果是：

[in]

11 12

[out]

11 12

答案很明显是错误的。

此时你会发现，其实两个变量的值并没有交换，为什么呢？因为传进函数的值其实是一个副本，当你交换两个变量时，交换的并不是并不是原来的变量，而是两个副本，自然交换结束后，也就是函数结束后，原来变量的值是没有改变的。

相当于你传进去的是一个const int常量，而常量是不可以修改的，于是他又创建了一个int，而这个int已经不是原本的int了，而你在main函数中使用的是原来未经修改的const int。

那么怎么做呢？

指针是什么

指针存放的是另一个变量的内存地址

指针就是内存地址，指针变量就是用来存放内存地址的一个变量

指针的基础操作

声明指针

type* pointer = &var;

其中，var是数据，“&”代表取变量地址，它的意思，就是让pointer的地址设为var的地址。

指针类型：“type*”

取地址

获得一个变量的内存地址，其实刚刚我们已经讨论过了，就是通过“&”运算符，来获取对应变量的地址。

cout << &11;

这个代码输出的并不是11，而是11的内存地址，因为“&11”表示的是11的内存地址（16进制表示），而不是11。

输出指针

int* p = &11;
cout << p;

现在你应该对指针有一点了解了，我觉得，你可能能猜到这段代码输出的是什么。其实他输出的和上一段代码是一样的，它只是增加了一个中间变量而已，输出的同样是11所在的内存地址。

取数据

指针存储的是一个变量的内存地址，如果他无法返回它存储的变量的话，那么它的存在就没有意义了，那么怎么取数据呢？

*pointer

在C++中，“*”既可以用来声明指针变量，也可以用来取数据，比如说

int p = &11;
cout << *p;

这段代码会输出什么呢？答案是11，因为第一步它把11的地址赋给了p，让后输出了p指针存放的数据，也就是取出了11（不是11的内存地址），因此输出11。

交换两个变量

现在我们应该知道如何交换两个变量的值了，我们先声明一个swap函数，而它的参数是两个指针，这就可以保证尽管传进来的是两个不同的指针，但是他们指向的内存地址是相同的。

int swap(int* a, int* b);

而下面交换变量就可以交换两个指针变量存储的数据的值了：

int swap(int *a, int *b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}

而main主函数中，传入的参数并不是int类型，而是int*指针类型：

int main()
{int a, b;cin >> a >> b;swap(&a, &b);cout << a << ' ' << b;
}

[in]

11 12

[out]

12 11

这样就可以得到一个准确的结果。

当然你也可以通过和scanf一样的方法，在函数里传引用，但实际上，如果你查看汇编代码就会发现，引用的底层和指针时同一种东西。具体用指针还是用引用，就是一个仁者见仁智者见智的问题了。

动态数组

众所周知，在数组长度可能很大时，开静态数组是很占空间的；但如果在主函数里根据n（长度）的值视情况开数组，又有可能会栈空间超限。因此我们可以有两种解决方式：

链表

链表的实现相对而言比较复杂，因此我单独写了一篇文章介绍链表：

C++ 链表详解_嘉定世外的JinJiayang的博客-CSDN博客

相对而言我认为还是比较详细的（看完记得点赞！）。

当然链表当中也会大量运用到指针的知识，所以最好在学会指针后再学习链表。

指针实现

一维数组模拟

我们可以声明一个数组

int *p = new int[len];

并将数组的首地址赋给p，然后就可以像普通数组一样进行操作了，这样就既可以让数组的大小是动态的，又操作简单

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{int n; cin >> n;int* p = new int[n+2];for(int i=1; i<=n; i++) cin >> p[i];for(int i=1; i<=n; i++) cout << p[i] << " ";
}

二维数组模拟

那如果我们希望一个二维数组怎么办？比如说我要打印一张乘法表。

我们同样可以用刚刚的方法进行模拟。

首先同样有一个指针p，但是它的值不再是new int[n+2]，而是new int*[n+2]，它指向的数组里面存储的是指针；在给一个个值进行赋值的时候，我们再将p指针里的每个指针（即每一行）都像一维数组那样进行声明，p[i] = new int[n+2]，那么然后再将p指针指向的数组里面的指针指向的数组里面的值赋值，比如说赋我们需要的乘法表的值（i*j）。

注意：现在p指针存储的是一个二维数组，因此它是一个指向指针的指针——双重指针，需要写两个“*”号

如果刚刚那句话有一点难理解，没关系，你想一想p指针这个数组里面是什么，是不是也是指针（数组），因此它是双重的，是指向指针的；你也可以理解为，它就是一个数组，一个二维数组，那它自然是一个双重指针了。同理，如果你要一个三维数组，就需要一个三重指针，因为它是一个指向一个指向指针的指针的指针。

代码如下：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{cin.tie(), cout.tie();int n;int **p;cin >> n;p = new int*[n+2];for(int i=1; i<=n; i++){p[i] = new int[n+2];for(int j=1; j<=n; j++)p[i][j] = i*j;      }for(int i=1; i<=n; i++) {for(int j=1; j<=n; j++) cout << p[i][j] << ' ';cout << endl;}
}

指针总结

C++的指针是非常灵活，同时也是功能非常强大的，它可以让一段程序变得简洁，或易于扩展，比其它语言具有更大的优势，比如说Python中就没有指针，只能通过

import ctypesvar = ctypes.py_object
var.value = ...pointer = ctypes.POINTER(var)

来使用指针，但其实内部也是通过C/C++实现。

但是指针如果用不好，更容易引发各种各样的问题，如内存泄漏等。

作为一位C++的Programmer，学习指针是非常有必要的。当然，如果你是一位初学者，立刻完全掌握指针是毫无可能的，我们更要多练习。

如果你已经完全掌握了这一部分内容的话，推荐你看我的这篇文章，关于C++的链表和链式存储：

C++ 链表详解_嘉定世外的JinJiayang的博客-CSDN博客

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C++ Pointer指针

引入

指针是什么

指针的基础操作

声明指针

取地址

输出指针

取数据

交换两个变量

动态数组

链表

指针实现

一维数组模拟

二维数组模拟

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