C++基础语法:指针“进阶“---结点,双重指针

本文主要是介绍C++基础语法:指针“进阶“---结点,双重指针，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前言

       "打牢基础,万事不愁" .C++的基础语法的学习

引入

        此前写过两篇和指针有关的帖子,https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/135878076

和 https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/135775707

 在基础知识里,指针内容多而且重要,形式多变,对前面的内容再做一些补充

回顾

        指针是数据地址,用途是间接访问数据. 

指针的三种指向

        此前没有深入分析,指针可以指向的数据有:        1.非数组数据;2.数组;3.结点.

        非数组数据和数组比较简单,代码演示如下:

#include<iostream>
int main(void) {using namespace std;int a = 3;int* p0 = &a;                        //指针指向单个非数组数据cout << *p0 << endl;int b[] = { 0,1,2 }; int* p1 = b;                        //指针指向数组int size = sizeof(b) / sizeof(int);for (int i = 0; i < size; i++) {cout << p1[i] << endl;}
}

   ----结点:    

         结点包含了"数据域"和"指针域"两部分.结点Node以指针形式出现;数据域是某个类型的数据,指针域也是个结点(可以有多个结点,比如在"树"的数据结构中就有left和right两个结点).形式如下:

struct Person {int age;            //数据域Person* next;       //指针域
};
typedef Person* PNode;  //结点定义

 结点示例:

	Person ls = { 28,nullptr };					//生成对象张三,nullptr表示指针为空PNode lsPtr =&ls;							//生成张三的结点;Person zs = { 30,lsPtr };					//生成对象李四,挂载到张三后面cout << "张三的年龄是"<<ls.age << endl;cout << "张三的next值是:"<<zs.next << endl;cout << "李四的地址是:"<<&ls << endl;cout << "李四的next值是:"<<ls.next<< endl;

输出结果: 

张三的年龄是28
张三的next值是:00AFFC94
李四的地址是:00AFFC94
李四的next值是:00000000

----这个例子有些"生硬",通常数据结构中要定义添加结点和删除结点的算法. 

 结点有以下特征:

        1.结点是一个结构类型struct(或者定义成类也可以)的指针,包含了数据域和指针域.指针域由一个或者几个结点的构成,他们将数据像链条一样连接在一起,组成了一个数据集合.结点好像把数据给"裹"了起来.

        2.头结点遍历整个结点组成的集合,伪代码如下(类似链表写法,只有结点生成未写增删算法)

/*结点定义*/
struct T{ElementType data;struct T* next;
}
typedef struct T* TNode;/*头结点建立,数据集合建立*/
TNode creatNode(){TNode first= new T;                //动态分配内存,建立一个结点first->next=0;                    //结点的next指空return first;
}/*查询函数定义*/
TNode find(TNode t,ElementType data){  //查找数据data,传入头结点tTNode node=t;                      //定义结点指向传入结点twhile(node){if(node->data=data)            return node;               //如果找到数据则返回结点node=node->next;               //没找到则指向结点next}return 0;                          //整个集合内未找到数据,返回空指针  
}/*调用查询函数*/
find(first,data)                       //调用时传入头结点first,查找data              

推导:对于数组,指针指向数组首个元素;则指针可以访问整个数组中的所有元素,所以把首个元素看作整个数组.同样对于结点组成的集合,指针指向首个结点.可以访问整个集合里的所有结点,所以把头结点看作数据集合. 

         3.结点中的数据访问: "指针->变量",和前两者有所不同.

---指针的比喻

        把指针看成一把钥匙,数据看成房间. 

        指向单个元素的指针,单个元素是一间上锁的房,指针是能开这间房的钥匙.

        指向数组的指针,数组是连在一起的房间,,除了首间房有锁外,其他房间没有锁,指针能打开首间房,也能进入其他没有锁的房间

        指向结点的指针,每个数据都是上了锁的房间,每间房都有一把(或者数把)打开其他房间的钥匙.指针可以打开其中一间房,然后找到里边的钥匙,再去打开其他房间.最后一间房没有钥匙(尾部指空)

指针天然是数组

         在别的地方看到一句话:指针天然是数组,数组天然不是指针.前一句有道理的,后一句我也没理解什么意思,好像是为了押韵拿来凑数的.但"指针天然是数组"是有用的,理解一下.

        举例:

	int a = 3;int* p0 = &a;cout << "p0指向的地址里的值是:" << *p0 << endl;        //通常表示方法cout << "p0指向的地址里的值是:" << p0[0] << endl;	     //指向单个元素a,a仍被视为数组cout << "p0后一个越界地址里的值是:" << p0[1] << endl;	 //指针已越界,但不报错

       1> 指针p0指向单个元素a,但a仍被视为数组,如p0[0]

       2>  C++(C语言也一样)不会检查指针的边界,使得只要初始化指针后,用下标[]可以继续访问同样类型的数据,即使指针已越界,数据出错,编译器也不会报错.如p0[1]

双重指针

        指针表示地址,双重指针表示双重地址.指针的意义在于使用解引用运算符*间接访问数据,双重指针就是使用两次**访问数据.如果这样去理解,那么对应以下代码:

int main(void) {using namespace std;int a = 30,b=40,c=50;int* ap = &a; int *bp = &b;int *cp = &c;/*指针指向单个元素,意义不大*/int** app = &ap;										//指向单元素的双重指针cout << "指针获取的变量a的地址为:" << ap << endl;		    //指针获取的地址cout << "指针获得的变量a的值为:" << *ap << endl;		    //指针获得的值cout << "双重指针获得的变量a的地址为:" << *app << endl;	//双重指针获得的地址cout << "双重指针获得的变量a的值为:" << **app << endl;	//双重指针获得的值
}

        ----笔者才开始学到双重指针的时候还挺兴奋,现在看来用的机会不是太多.多数情况下,用到了"指针天然是数组"这个概念,即双重指针主要表示指向指针数组的指针(好像有点绕),有个例子:

	//双重指针用指针数组指向二维数组,及指针指向二维数组/*指针指向二维数组*/int doubleArray[][3] = { { 100,200,300 },{ 400,500,600 },{ 700,800,900 } };int(*p)[3] = doubleArray;								//指向二维数组的指针//访问第1行第三个数字:300cout << "第一行第三个数字为:" << endl;					cout <<  p[0][2]  << endl;								//指针间接访问数据	cout <<  *(*(p)+2)  << endl;							//指针间接访问数据	//双重指针用指针数组指向二维数组int ar[] = { 100,200,300 };								//建立3个数组int br[] = { 400,500,600 };int cr[] = { 700,800,900 };int* pr[] = { ar,br,cr };								//建立指针数组int** ppr = pr;											//双重指针指向指针数组//访问第1个数组第3个数字为:300cout << "第1个数组第3个数字为:" << endl;cout << ppr[0][2] << endl;								//双重指针间接访问数据

        说明: 用双重指针两次解引用来取得单个数据,有些"画蛇添足".

        不管是数组还是链表,指针最适合的还是表示数据集合而非单个元素.笔者认为双重指针不太适合"数据集合里的元素还是集合"这种形式(用容器类对象),二维数组这个算特殊例子.

        有的资料上说,双重指针在代码中的用途是修改地址.因为C和C++中的函数都是按值传递,即传入函数形参的值不能被修改,需要修改传入值,必须传入值的地址.那么如果要修改地址,就必须传入地址的地址,即双重指针.其操作基本步骤如代码所示,过程如下:

        1>建立一个指针数组,放入某数据类型的指针;

        2>建立一个双重指针,指向该指针数组.

        3>设计函数时,形参用双重指针.在调用函数时传入

        设想应用场景: 

//伪代码:传入双重指针,返回符合条件的指针
T* app(T** t){T* result;if(condition)result=t[0];    //条件对应指针数组中第一个元素elseresult=t[1];    //条件对应指针数组中第二个元素return result;
}

小结

        指针深入一点理解.加深印象.指针确实有点麻烦,但又非常重要.后记:函数指针.

这篇关于C++基础语法:指针“进阶“---结点,双重指针的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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