C++指针变量的定义和使用（非常详细）

C++ 指针作为一种表示内存地址的特殊变量，其定义形式也有一定的特殊性：

数据类型* 指针变量名;

其中，数据类型指的是指针所表示的地址上存储的数据的类型。例如，如果我们要定义一个指针来表示某个 int 类型数据的地址，那么指针定义中的数据类型就是 int。这个数据类型由指针所指向的数据决定，可以是 int、string 和 double 等基本数据类型，也可以是自定义的结构体等复杂数据类型。简而言之，指针所指向的数据是什么类型，就用这种类型作为指针变量定义时的数据类型。

数据类型之后的*符号表示定义的是一个指针变量，而指针变量名则是给这个指针指定的名字。

请看下面的例子：

// 定义指针变量p，它可以记录某个int类型数据的地址
int* p;
// 定义指针变量pEmp，它可以记录某个Employee类型数据的地址
Employee* pEmp

选择合适的定义指针变量的方式

实际上，下面两种定义指针变量的形式都是合乎 C++ 语法的：

int* p;
int *p;

这两种形式都可以通过编译，并表示相同的语法含义。然而，这两种形式所反映的编程风格和所强调的意义稍有不同。

int* p强调的是“p 为一个指向 int 类型整数的指针”，这里可以把int*视为一种特殊的数据类型，而整个语句强调的是 p 是这种数据类型（int*）的一个变量。

int *p是把*p当作一个整体，强调的是“这个指针指向的是一个 int 类型的整数”，而 p 就是指向这个整数的指针。

这两种形式没有对错之分，可根据个人编程风格来选择。笔者推荐第一种形式，因为它把指针视为一种数据类型，使得定义指针变量的语句更加清晰明了，可读性更强。

需要注意的是，当我们用第一种形式在一条语句中定义多个指针变量时，可能会产生混淆，例如：

// p是一个int类型的指针变量，而q实际上是一个int类型的变量
// 可能会让人误认为p和q都是int类型的指针
int* p, q;
// 以下形式更清楚一些：*p是一个整数，p是指向这个整数的指针，q也是一个整数
int *p, q;
// 定义两个指向int类型数据的指针p和q
int *p, *q;

在开发实践中，有一条编码规范：一条语句只完成一件事情。按照这条规范，我们可以通过分开定义 p 和 q 来很好地避免上述问题。

如果确实需要定义多个相同类型的指针变量，也可以使用 typedef 关键字将指针类型定义为新的数据类型，然后用这个新的数据类型来定义多个指针变量：

// 将Employee指针类型定义成新的数据类型EMPointer
typedef Employee* EMPointer;
// 用EMPointer类型定义多个指针变量，这些变量都是Employee*类型
EMPointer pCAO,pCBO,pCCO,pCDO;

指针的赋值和使用

在定义一个指针变量之后，指针变量的初始值通常是一个随机值。它可能所指向某个无关紧要的数据，也可能指向重要的数据或者程序代码。如果直接使用这些未初始化的指针，后果可能是不可预期的。虽然有时可能啥事儿都没有，但也可能因此引发严重的问题。因此，在使用指针之前，务必对其赋值以进行初始化，将其指向某个有意义且合法内存位置。

对指针变量进行赋值的语法格式如下：

指针变量 = 内存地址;

可以看到，对指针变量的赋值实际上是将这个指针指向某一内存地址，而该内存地址上存放的就是指针想要指向的数据。

数据通常是用变量来表示的，因此获得变量的内存地址相当于获得数据所在的内存地址，从而可以用这个地址给指针变量赋值。在 C++ 中，我们可以利用&取地址运算符，将该运算符放在某个变量的前面，以获得该变量的内存地址。例如：

//定义一个整型变量，用以表示整数1003
int N = 1003;
//定义整型指针变量pN，用&符号取得整型变量N的地址
//并将其赋值给整型指针变量
int* pN = &N;

这里，我们用&符号取得整型变量 N 的内存地址，即存储 1003 这个整数所在的内存地址，然后将这个地址赋值给整型指针变量 pN，也就是将指针 pN 指向存储 1003 这个数据的内存地址，如下图所示。


指针的初始化赋值最好是在定义指针时同时进行。例如，在上面的例子中，我们可以在定义指针 pN 的同时获取变量 N 的内存地址并赋值给该指针，从而使得指针在一开始就有一个合理的初始值，避免未初始化的指针被错误地使用。

如果在定义指针时确实没有合理的初始值，我们可以将其赋值为 nullptr（C++ 11标准中引入的关键字），表示这个指针没有指向任何内存地址，是一个空指针（null pointer），此时指针还不能使用。例如：

//定义一个指针变量 pN，赋值为 nullptr，表示它没有指向任何内存位置
//这里只是定义变量，后面才会对其进行赋值
int* pN = nullptr;

//...

//判断pN是否指向某个数据
//如果pN的值不是以 nullptr 作为初始值，就表示它被重新赋值指向某个数据
if(nullptr != pN)
{
    //使用pN指针访问它所指向的数据
    cout<<"指针pN所指向的数据是："<<*pN<<endl;
}

我们可以用&运算符获得一个变量（数据）的内存地址，反过来，也可以用*运算符表示一个内存地址上的变量（数据）。

*被称为指针运算符，或称为解析运算符。它所执行的是与&运算符完全相反的操作。如果把*放在一个指针变量的前面，就可以取得这个指针所指向的内存地址中的数据。例如：

//输出pN指向的内存地址0x0016FA38
cout<<pN<<endl;
//通过*运算符获取pN所指向的内存地址中的数据1003并输出
//等同于 cout<<N<<endl;
cout<<*pN<<endl;
//通过指针修改它所指向地址中存储的数据
//等同于 N=1982;
*pN = 1982;
//输出修改后的数据1982
cout<<*pN<<endl;

通过*运算符可以取得 pN 这个指针所指向的数据变量 N，虽然 N 和 *pN 的形式不同，但是它们都代表内存中的同一份数据，都可以对这个数据进行读写操作，并且是等效的。

特别地，如果一个指针指向的是一个结构体类型的变量，与结构体变量使用.符号引用成员变量不同的是，如果是指向结构体的指针，则应该使用->符号引用成员变量。这个符号很像一个指针。例如：

//定义一个结构体变量
Employee Zengmei;
//定义一个指针变量，用 & 运算符取得变量Zengmei的地址，并对赋值给结构指针变量
//也就是将指针pZengmei指向这个结构体变量Zengmei
Employee* pZengmei = &Zengmei;
//用->运算符引用这个结构体指针变量的成员变量
pZengmei->m_strName = "Zengmei";
pZengmei->m_nAge = 28;

尽量避免把两个指针指向同一个变量

当指针变量被正确赋值指向某个变量后，它就会成为一个有效的内存地址，也可以用它对另一个指针赋值。这样，两个指针指向相同的内存地址，指向同一份数据。例如：

// 定义一个整型变量
int a = 1982;
// 得到变量a的内存地址并赋值给指针pa
int* pa = &a;
// 使用pa对另一个指针pb赋值
int* pb = pa;

在这里，我们用已经指向变量 a 的指针 pa 对指针 pb 赋值，这样 pa 和 pb 的值相同，都是变量 a 的地址，也就是说，两个指针指向了同一个变量。

需要特别说明的是，虽然两个指针指向同一个变量在语法上是合法的，但在实际开发中应当尽量避免。因为稍有不慎，这种代码就会给人带来困扰。继续上面的例子：

// 输出pa指向的数据，当前为1982
cout<<*pa<<endl;
// 通过pb修改它所指向的数据，修改为1003
*pb = 1003;
// 再次输出pa指向的数据，已经变为1003
cout<<*pa<<endl;

如果我们只看这段程序的输出，一定会感到奇怪：为什么没有通过 pa 进行任何修改，前后两次输出的内容却不同？

结合前面的代码就会明白，pa 和 pb 指向的是同一个变量 a。当我们通过指针 pb 修改变量 a 后，再通过 pa 来获得变量 a 的数据，自然就是更新过后的数据了。表面上看，似乎没有通过 pa 对变量 a 进行修改，但实际上，pb 早已暗渡陈仓，将变量 a 的数据修改了。

在程序中，最忌讳这种“偷偷摸摸”的行为，因为一旦这种行为导致程序运行错误，将很难被发现。因此，应尽量避免两个指针指向同一个变量，就如同一个人最好不要取两个名字一样。