在 C++ 中，指针（Pointer） 是变量的内存地址，指针可以指向变量、数组、字符串、函数等，是 C++ 强大且灵活 的特性之一。本文将全面解析 C++ 指针，包括 定义、操作、指针运算、指针数组、指向函数的指针、指针与 new/delete 的结合 等内容。

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1. 指针的基本概念

1.1 什么是指针？

指针是 存储变量地址 的变量，它的值是 内存地址，而不是数据本身。

int a = 10;  // 普通变量
int* p = &a; // p 存储 a 的地址

&（取地址运算符）: 获取变量的内存地址。
*（解引用运算符）: 访问指针指向的变量值。

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2. 指针的定义与使用

2.1 定义指针

数据类型* 指针变量名;

示例：

int a = 10;
int* p = &a;  // p 指向 a

注意： int *p; 和 int* p; 都可以，* 绑定 p，表示它是指针。

2.2 访问指针指向的值

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 10;
    int* p = &a;  
    cout << "变量 a 的值: " << *p << endl;  // 解引用
    return 0;
}

输出：

变量 a 的值: 10

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3. 指针运算

指针支持加法、减法等运算，常见有：

• 指针 + n（p + n）：指针向后移动 n 个单位（按数据类型大小）。
• 指针 – n（p – n）：指针向前移动 n 个单位。
• 指针相减（p2 – p1）：计算两个指针间的元素个数。

int arr[] = {10, 20, 30};
int* p = arr;  // p 指向 arr[0]

cout << *(p + 1) << endl;  // 20
cout << *(p + 2) << endl;  // 30

注意：指针移动时，步长 依赖数据类型（sizeof(type)）。

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4. 指针与数组

4.1 指针遍历数组

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr;  // 指针指向数组首元素
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    cout << *(p + i) << " ";
}

输出：

1 2 3 4 5

数组名本质上是指针常量，即 arr == &arr[0]。

4.2 指针运算在数组中的应用

int arr[] = {10, 20, 30};
int* p = arr;

cout << p[0] << endl; // 等价于 *(p + 0)
cout << p[1] << endl; // 等价于 *(p + 1)

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5. 指针与字符串

5.1 指针指向字符串

char str[] = "Hello";
char* p = str; // 指针指向字符串

cout << p << endl; // Hello

5.2 字符串指针 vs. 字符数组

char str1[] = "Hello";  // 字符数组
char* str2 = "Hello";   // 指针（存储字符串的地址）

str1 允许修改，但 str2 不能修改，因为它指向的是 字符串常量。

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6. 指针数组

指针数组 是一个数组，每个元素都是指针。

const char* strs[] = {"C++", "Java", "Python"};

cout << strs[0] << endl;  // C++
cout << strs[1] << endl;  // Java
cout << strs[2] << endl;  // Python

strs[i] 是 指针，指向字符串的首地址。

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7. 指针的指针（多级指针）

二级指针 存储的是 一级指针的地址：

int a = 10;
int* p = &a;    // 一级指针
int** pp = &p;  // 二级指针

访问二级指针的值

cout << **pp;  // 10

**pp 先解引用 pp 得到 p，再解引用 p 得到 a。

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8. 指针与 new / delete（动态内存管理）

8.1 动态分配单个变量

int* p = new int(42); // 申请一个 int
cout << *p;  // 42
delete p;    // 释放内存

8.2 动态数组

int* arr = new int[5]; // 申请数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    arr[i] = i * 2;
}
delete[] arr; // 释放数组

delete 释放单个变量，delete[] 释放数组。

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9. 函数指针

函数指针用于 指向函数，可用于 回调函数。

#include <iostream>
using namespace std;

void sayHello() {
    cout << "Hello, world!" << endl;
}

// 定义函数指针
void (*funcPtr)();

int main() {
    funcPtr = sayHello; // 赋值
    funcPtr(); // 调用函数
}

函数指针传参

void execute(void (*func)()) {
    func();
}
execute(sayHello); // 传入函数指针

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10. nullptr vs. NULL

在 C++11 及以上，建议使用 nullptr 代替 NULL：

int* p = nullptr;

nullptr 是 强类型指针空值，比 NULL 更安全。

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11. 总结

• 指针存储变量的地址，可用于数组、字符串、动态内存等。
• * 解引用，& 取地址。
• 指针运算支持 + -，移动时单位为 类型大小。
• 数组名是指针，arr == &arr[0]。
• 多级指针：int** p 存储 int*。
• 动态内存 需要 new 申请，delete 释放。
• 函数指针：可用于 回调函数。

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