指針是什么
指針是一個變量，其儲存的是值的地址，而不是值本身。指針提供了另一種訪問內存空間的方法：雖然我們不知道變量的名稱，但我們可以通過變量存放的地址訪問它。
指針的初始化
- 可以直接初始化：
//<數據類型> *指針變量名 = 賦值；
//指針的數據類型，表示指針所指向的數據的數據類型
int a = 1;
int array[] = { 1,2,3,4,5 };
int *p1 = &a;
int *p2 = array; 或者 int *p2 = &array[0]
如果int *p2 = &array;將不能通過編譯，原因是數據類型不匹配。
- 也可以先定義，再賦值：
//對象指針：
Node node1;
Node *p3 = &node1;
//函數指針：
int add(int x,int y);
int (*p3)(int,int);
p3 = add;
指針的運算
- 算數運算：
指針可以跟 整數 進行加法和減法的運算，但是運算規則比較特殊——對指針進行加減運算的結果，與指針本身的類型密切相關?？梢钥闯觯?code>指針+1移動了一種數據類型在內存中存放的字節數。不過，空指針和函數指針是不能進行算數運算的（無法通過編譯），因為無法確定移動多少個字節。
//整數指針：
int *p1 = &a;
cout << p1 << " " << p1+1 <<endl;
//字符指針：
char c[] = "people";
char *p2 = &c;
cout << p2 << " " << p2+1 <<endl;
printf("%p %p\n",p2,p2+1);
//對象指針：
Node *p3 = &node;
cout << p3 << " " << p3+1 <<endl;
//函數指針：
int (*p4)(int,int) = add;
printf("%p\n",p4);
cout << p4 <<endl;
輸出結果：
0x7ffe597f872c 0x7ffe597f8730 people eople 0x7ffe597f8760 0x7ffe597f8761 0x7ffe597f8750 0x7ffe597f8760 0x4009ed 1
1）以上使用cout輸出字符指針的時候結果跟想象中不太一樣？
答：這是因為cout對象認為char的地址是字符串的地址，因此它打印該地址處的字符，然后繼續打印后面的字符，直到遇到空字符(\0)為止。
2）為什么用cout輸出函數指針會得到1呢？
答：這里先挖個坑...
- 關系運算&邏輯運算
指針變量的關系運算，指的是 指向相同類型數據的指針之間，進行的關系運算。 如果兩個相同類型的指針相等，就表示兩個指針指向的是同一個地址——不同類型的指針之間，或者指針與非 0 整數之間的比較是沒有意義的。
但是有一種情況是特殊的——指針可以跟 整數 0 之間進行比較，0專門用于表示空指針，即指針變量中保存的地址是空的，不指向任何有效的地址。
關系運算的結果經常用于邏輯運算。
int a = 9,b = 7;
int *p[4] = {&a,&a,&b,NULL};
//判斷前后指針是否相等
cout << "equal?" <<endl;
for(int i=0;i<4;i++){
if(p[i]==p[i+1]) {
cout << "YES ";
}
else cout << "NO ";
}
cout <<endl;
//判斷是否為空指針
cout << "NULL?" <<endl;
for(int i=0;i<4;i++){
if(p[i]==NULL) {
cout << "YES " <<endl;
}
else cout << "NO ";
}
cout << endl;
輸出結果：
equal? YES NO NO YES NULL? NO NO NO YES
值得注意的是，越界的指針數組元素p[4]是一個空指針。
空指針
為什么我們需要空指針呢？因為有的時候，我們在聲明一個指針的時候，并沒有一個確定的地址值可以賦給它，當程序運行到某個時刻的時候，才會將某個地址賦值給這個指針。這樣，在指針定義但沒有使用的這段時間里，它的值是不確定的——要是誤用了這個不確定的指針的話，就很有可能會造成不可預見的錯誤（比如意外地把某個不該變更的值給改掉了），因此在這種情況下，我們首先應該將地址設置為空。
除了給指針賦值0或NULL使其為空，在C++11標準中，我們還可以使用nullptr關鍵字來表示空指針，用法跟NULL基本相同（需要引用命名空間std中的對應標識符）。
指針與數組
數組的本質，實際上是一串連續的相同大小的內存空間——比如說，對于整形數組int a[10]，它在內存中就是連續排列的十個可以容納一個整形變量的內存空間。而數組的名稱，其實就是一個常量指針，即不能被賦值的指針。作為一個指針，數組名指向的是數組的第一個元素。
指針加減運算的特點，使得它可以特別被用于處理存儲在一段連續內存空間中的同類數據。而數組正好是具有一定順序關系的，若干同類型變量的集合體——數組元素的存儲，在物理上與邏輯上都是連續的，數組名就是變量的首地址。如果有數組array[5]，那么array和&array[0]是相同的。
- 要訪問數組元素，下面兩種方法是等效的：
int *p = array;
cout << array[10] <<endl;
cout << *(p+10) <<endl;
- 此外，如果我們要把數組作為函數的形參的話，那么它實際上是等價于把指向數組元素類型的指針作為形參的——例如，下面三個寫法，出現在形參列表中就是等價的：
void f(int p[]);
void f(int p[3]);
void f(int *p);
指針數組
如果一個數組的所有元素都是指針變量，那么這就是一個指針數組。指針數組的每一個元素都必須是同一類型的指針。指針數組有一個神奇的應用：
//創建一個指針數組，其元素分別指向三個數組
int line1[]={1,0,0};
int line2[]={0,1,0};
int line3[]={0,0,1};
int *pLine[3]={line1,line2,line3};
//用類似二維數組的形式訪問三個數組
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
cout << pLine[i][j] << “ ”;
}
}
輸出結果：
1 0 0 0 1 0 0 0 1
上個例子中的pLine在使用上跟一個二維數組沒有區別，但是在存儲方式上，它跟真正的二維數組并不相同：
二維數組在內存中，是以行優先的方式按照一維順序關系存放的。因此，對于二維數組，可以將其理解成一個一維數組的一維數組，其首地址為數組名，元素個數就是行數——而它的每一個元素，就是一個一維數組。
然而，對于指針數組pLine，它的三個“元素數組”在內存中，并不是連續存放的——訪問line2或者line3的時候，首先要在pLine中找出對應的元素指針，即為指向line2或者line3頭元素的地址，然后再通過指針跳轉到要訪問的數組。
對象指針
跟基本類型的變量一樣，每一個對象在初始化之后，都會在內存中占據一定的空間——所以我們同樣也可以通過地址來訪問一個對象。盡管對象同時包含了數據和函數兩種成員，但是對象所占據的內存空間只用于存放數據成員——函數成員并不在每一個對象的存儲副本之中。對象指針就是用于存放對象地址的變量——對象指針遵循一般變量指針的各種規則。
- 通過對象名，我們可以訪問對象成員——同樣，通過對象指針，我們可以訪問對象的成員，以下三種方法完全等價：
//假設已有Line類
cout << line1.getLength() <<endl;
cout << line_ptr->getLength() <<endl;
cout << (*line_ptr).getLength() <<endl;
-
this指針
對于類的成員函數來說，我們可以直接在函數體內訪問成員變量——例如，如果對象Line有一個成員變量length的話，那么我們就可以直接在成員函數內訪問這個成員：
int getLength(){return length;}
而實際上，C++ 為每一個類的非靜態成員函數（就是沒有static關鍵字的成員函數），都提供了一個隱含的指針this，當我們寫下return length;的時候，編譯器執行的實際上是return this->length;。
this指針明確地指出了函數當前所操作的數據所屬的對象——它是成員函數隱藏的一個形參，當我們在成員函數中操作對象的數據成員的時候，我們其實就是在使用this指針。
然在一般情況下，我們不需要特別把this指針寫出來——但是如果函數的形參列表中的參數跟成員變量重名的話，那么由于標識符作用域覆蓋，我們將沒法直接通過成員變量名來訪問它。當然我們也可以選擇更改形參名——但是更好的辦法是通過this指針來訪問成員變量，這樣我們可以讓代碼擁有更好的可讀性：
void setLength(int length){
this->length=length;
}
另一種解決方法是使用初始化列表：
void setLength(int length):length(length){
}
函數指針
以上我們使用的指針都是指向數據的——而在程序運行的時候，不僅數據要占據內存空間，執行程序的代碼也會被存入到內存，并占據一定的空間。每一個函數都有函數名，而實際上這個函數名就表示函數的代碼在內存中的起始地址。在程序中可以像使用函數名一樣，使用指向函數的指針來調用函數——也就是說，一旦函數指針指向了某個函數，那么它與函數名就具有同樣的作用。
函數名在表示函數代碼起始地址的同事，也包括函數的返回值類型，以及參數的個數、類型、排列次序等信息。因此，在通過函數名調用函數的時候，編譯器就可以自動檢查實參與形參是否相符，用函數的返回值參與其他運算時，能夠自動進行類型一致性檢查。而函數指針也具有同樣的效果。
- 聲明：
聲明一個函數指針時，需要提供構造一個函數需要的所有信息——包括函數的返回值和形式參數列表，如下所示：
返回值類型 (* 函數指針名)(形參表)
由于對函數指針的定義在形式上比較復雜，如果在程序中出現多個這樣的定義，那么多次重復這樣的定義會相當繁瑣。這里我們有一種很方便的解決方案——使用typedef。例如：
typedef int (* DoubleIntFunction)(double);
這里我們聲明了DoubleIntFunction為“有一個double形參，返回類型為int的函數的指針”的類型的別名——接下來，如果我們需要聲明這個類型的變量的時候，我們就可以直接進行使用：
DoubleIntFunction funcPtr;
這樣我們就可以直接使用這個類型的指針funcPtr了。
- 賦值：
函數指針名=函數名;
注意這里的“函數名”必須是一個已經聲明過的函數，并且必須具有跟函數指針相同返回類型跟相同參數表的函數。賦值之后你就可以像使用函數一樣，使用函數指針了。
- 使用：
int add(int x,int y) {
return x+y;
}
int (*func_ptr)(int,int);
func_ptr = add;
//以下二者完全等價
cout << func_ptr(2,3) <<endl;
cout << add(2,3) <<endl;
- C++ 11 提供的
lambda 表達式，它可以替代函數指針的作用。
動態內存分配
動態內存解決了諸如“用戶輸入XX個數據，那么我應該開多大的數組？”之類的只能在程序運行時才能確定的問題。那跟指針有什么關系呢？這是因為我們申請的動態內存時，返回的就是指向這個這個動態內存首地址的指針。
在 C++ 中，動態內存分配可以保證程序在運行的過程中，可以按照實際需要申請適量的內存，等到使用結束之后我們還可以將其釋放——這種在程序運行的過程中申請和釋放的存儲單元也稱為堆對象，而動態內存分配所調用的內存空間則稱為堆內存。建立和刪除堆對象使用以下兩個運算符：new和delete。
-
new的功能是動態分配內存，其語法形式如下所示：
new 數據類型(初始化參數列表);
以上語句的作用是在程序運行的過程中，申請分配用于存放指定類型數據的內存空間，然后根據參數列表中給出的值來進行初始化。如果內存申請成功，那么new運算符就會返回一個指向新分配內存區域首地址的指針——我們可以通過這個指針來訪問堆對象。
- 例如我們申請一個
int類型的內存空間：
int *point;
point=new int(2);
以上，系統動態分配了用于存放int類型數據的內存空間，然后用初始值2賦值，得到的地址返回給point指針變量。我們也可以這么寫，但注意區別：
int *point = new int;//沒有初值
int *point = new int();//初始值為0
- 還可以解決“開多大數組？”的問題：
cin >> n;
int *a=new int[n];
其中，方括號內的表達式表示數組長度，它可以是任何能夠得到正整數值的式子。
- 除了數組類型跟基本類型之外，
new運算符還可以建立一個類的實例對象：
//假設已有類Node
Node *node_ptr;
node_ptr = new Node();
如果要建立一個對象的話，那么這里的“參數列表”就要跟對象所屬類的構造函數一一對應：如果不寫括號或者括號里為空的話，那么就會調用類的默認構造函數；而如果寫了對應的參數的話就會調用類所具有的對應的構造函數。
-
delete的作用是刪除一個用new建立的對象，回收其申請的內存。
所有用new分配的內存，都必須使用delete進行回收，否則會導致動態分配的內存無法回收，造成內存泄露！另外，delete和new是一一對應的，不能delete一個不是用new建立的對象，否則會出現“段錯誤”之類的問題。
使用方法比較簡單——如果你覺得一個堆對象已經不再被需要，那么你直接將其刪除即可，如下所示：
delete node_ptr;//對于基本類型或者對象的指針
delete[] array_ptr;//對于指向數組的指針
注意如果要刪除的是一個數組的話，那么后面的那對方括號不可省略。
