C++ 指针教程：从基础到进阶

一、指针基础概念

1.1 什么是指针？

指针是存储变量内存地址的变量，通过间接访问内存数据实现高效操作^^1^^。例如：

int a = 10; int* p = &a; // p 存储变量a的地址 cout << *p; // 输出10（通过指针访问a的值）

1.2 指针声明与初始化

声明格式：数据类型* 指针变量名（如 int* ptr）^^2^^

初始化方式：

int* p1 = nullptr; // 空指针 int* p2 = new int(20); // 动态分配内存

1.3 指针运算符

& 取地址：int* p = &a;

• 解引用：*p = 20;

-> 访问成员：struct Student s; s_ptr->age = 18;

二、指针核心操作

2.1 指针运算

指针加减以数据类型大小为步长：

int arr^3^ = {1, 2, 3}; int* p = arr; p++; // p 指向arr^1^ cout << *p; // 输出2

2.2 指针与数组

数组名即首元素地址：

int arr = {1, 2, 3, 4, 5}; int* p = arr; cout << *(p + 2); // 输出3

2.3 指针与字符串

字符串本质是字符数组：

char str[] = "Hello"; char* p = str; while (*p) { cout << *p++; } // 逐字符输出

三、指针高级应用

3.1 动态内存管理

int* p = new int; // 分配10个int空间 delete[] p; // 释放内存

3.2 函数指针

void print(int x) { cout << x; } void (*func_ptr)(int) = print; // 函数指针声明 func_ptr(42); // 调用函数

3.3 多态实现

class Animal { public: virtual void sound() = 0; }; class Dog : public Animal { void sound() override { cout << "Woof!"; } }; Animal* animal = new Dog(); animal->sound(); // 输出 "Woof!"

四、指针安全实践

避免悬垂指针：释放内存后立即置空

delete p; p = nullptr;

使用智能指针（C++11+）

std::unique_ptr ptr = std::make_unique(42);

常量指针与指针常量

const int* p1 = &a; // 指向常量的指针 int* const p2 = &a; // 指针常量

五、常见问题解答

Q：指针与引用的区别？ A：指针是变量，存储地址；引用是别名，必须初始化且不可改变指向。

Q：如何避免内存泄漏？ A：优先使用智能指针，或严格遵循谁分配谁释放的原则。

Q：指针越界会发生什么？ A：可能覆盖其他数据或导致程序崩溃，需确保指针操作在有效范围内。 （AI生成）