第7章 指针与引用

1、-2-3-2000022002int a;-4-#include int main()short sVar = 5;long lVar = 65535;float fVar= 3.14f;std:coutShort:tsVartAdd:t&sVarn;std:coutLong:tlVartAddr:t&lVarn;std:coutFloat:tfVartAddr:t&fVarn“;return 0;p取变量地址运算符：取变量地址运算符：& &sVarsVar。ptt为转义字符，输出一个制表符。为转义字符，输出一个制表符。 用于输出用于输出 ，输出双引号，

2、输出双引号， 输出输出 单引号单引号p每个变量都有确定的地址每个变量都有确定的地址p编译器确定应分配内存编译器确定应分配内存 的数量，及对应的地址的数量，及对应的地址p程序员不用关心地址的细节，程序员不用关心地址的细节， 只需知道如何访问变量即可只需知道如何访问变量即可-5-p定义变量时，变量名定义变量时，变量名pAgepAge前面的前面的* *，表示，表示pAgepAge是一个变量，是一个变量， 用来存储一个整型变量的地址，用来存储一个整型变量的地址， 编译器会为指针变量分配内存单元。编译器会为指针变量分配内存单元。p指针变量的类型：可保存其地址的变量数据类型。指针变量的类型：可保存其地址的

3、变量数据类型。pNULLNULL为预定义常量，表示空指针，为预定义常量，表示空指针，NULLNULL通常等价于通常等价于0 0。p良好编程习惯：定义指针变量时应对其执行初始化，未初良好编程习惯：定义指针变量时应对其执行初始化，未初 始化的指针称为野指针，非常危险。始化的指针称为野指针，非常危险。-6-p指针变量中存储的地址值实际上是一个整数值，但不能将指针变量中存储的地址值实际上是一个整数值，但不能将 整数值直接赋值给指针变量。整数值直接赋值给指针变量。p赋值时，取地址的变量类型必须与指针变量类型一致。否赋值时，取地址的变量类型必须与指针变量类型一致。否 则编译器报错。则编译器报错。-7-8-

4、9-#include int main()int myAge;int *pAge=&myAge;myAge=5;std:coutMyAge:tmyAgen;std:cout*pAge:t*pAgen;*pAge=7;std:coutMyAge:tmyAgen;std:cout*pAge:t*pAgen;return 0;-10-11-12-void swap( int *x, int *y )int temp; temp = *x;*x = *y;*y = temp;std:cout *x , *y std:endl;#include void swap( int *a, int *b

5、 );int main()int a = 3, b = 2;swap(&a, &b);std:cout a , b std:endl;return 0;-13-p指针变量指针变量papa指向数组指向数组a ap传递数组的本质上只是传递数组起始地址，在传递数组的本质上只是传递数组起始地址，在averageaverage 函数中，通过指针变量间接访问数组元素。函数中，通过指针变量间接访问数组元素。p指针变量指针变量papa指向数组指向数组a+1a+1-14-#include double average( int array, int size);const int N = 10;

6、int main()int aN;int *p = a; /或者p = &a0;for(int k=0; kN; k+)* ( p + k ) = k;double ave ;ave = average(a, N);std:cout average= ave n;return 0;或者或者pk=k;或者或者( int *array, int size);或者（或者（int *, int );-15-int average( int array, int size)int sum=0;for(int i=0; isize; +i)sum+=arrayi;return sum/size;p

7、数组本身并不包含数据元素个数的信息，传递数组或指针数组本身并不包含数据元素个数的信息，传递数组或指针 时，往往传递辅助参数表示元素个数。时，往往传递辅助参数表示元素个数。或者或者sum += *(array + i);int *p ;for(p = array; p array + size ; p+)sum += *p;-16-17-18-p局部变量随着函数的返回被丢弃，无法再访问。局部变量随着函数的返回被丢弃，无法再访问。p全局变量存在于整个程序的运行期间，整个程序中都能全局变量存在于整个程序的运行期间，整个程序中都能 访问，但全局变量容易出错、难以理解与维护，避免使用。访问，但全局变量容

8、易出错、难以理解与维护，避免使用。-19-20-p从堆中分配可存储从堆中分配可存储1 1个个intint数据的空间。数据的空间。p堆中分配的内存，没有对应的变量，只能通过指针间接访问堆中分配的内存，没有对应的变量，只能通过指针间接访问p从堆中分配内存可能会失败，使用指针前一定要判断是否从堆中分配内存可能会失败，使用指针前一定要判断是否 分配成功。老式编译器失败后返回分配成功。老式编译器失败后返回NULLNULL指针，新的编译器指针，新的编译器 会抛出异常（后面讨论）。会抛出异常（后面讨论）。-21-p分配堆空间时，可以指定分配数据的数量，从而请求可保存分配堆空间时，可以指定分配数据的数量，从而

9、请求可保存 多个数据的存储空间。多个数据的存储空间。p* *pPointerpPointer访问所指向的第一个数据，访问所指向的第一个数据，* *(pPointer+n)(pPointer+n)访问之访问之 后的第后的第n n个数据，注意不能超过所分配的内存界限。个数据，注意不能超过所分配的内存界限。-22-p动态请求的多个数据，如果只使用动态请求的多个数据，如果只使用deletedelete释放，将造成内存释放，将造成内存 泄漏。泄漏。-23-#include int main()int *pHeap = new int;if(pHeap = NULL)std:coutError! No m

10、emory for pHeap!n;return 1;*pHeap = 7;std:cout*pHeap: *pHeapn;delete pHeap;return 0;-24-pdeletedelete指针后，该指针将成为悬摆指针（或野指针、迷失指针后，该指针将成为悬摆指针（或野指针、迷失 指针），解析或再次指针），解析或再次deletedelete该指针，会导致程序崩溃。该指针，会导致程序崩溃。p良好编程习惯：对指针执行运算前，判断该指针是否为良好编程习惯：对指针执行运算前，判断该指针是否为NULLNULL-25-void fun()int *pa = new int(5);*pa = 10

11、;delete pa;std:cout pa std:endl;2000pa52000pdeletedelete只是释放只是释放papa所指向的堆空间，对指针所指向的堆空间，对指针papa本身没有任何本身没有任何 影响。此时影响。此时papa仍然指向原先的内存位置，变成了野指针。仍然指向原先的内存位置，变成了野指针。ppapa是位于栈中的局部变量，是位于栈中的局部变量，funfun返回后返回后papa由系统自动销毁。由系统自动销毁。-26-ppNumberpNumber指向新分配的存储空间后，原先分配的内容为指向新分配的存储空间后，原先分配的内容为7575的的 内存无法访问，也无法再释放！内存

12、无法访问，也无法再释放！-27-&典型情况二：在函数内分配的内存空间，函数返回之前没有释放void fun()int *pa=new int;*pa = 5;int main()fun(); 2000 pa52000-28-29-p创建对象时会调用类的构造函数，此处调用缺省构造函数创建对象时会调用类的构造函数，此处调用缺省构造函数p每当在栈中或堆中创建对象时，都将调用构造函数。每当在栈中或堆中创建对象时，都将调用构造函数。p执行执行deletedelete操作后，将调用对象的析构函数，然后释放堆操作后，将调用对象的析构函数，然后释放堆 中的内存（对象本身）。中的内存（对象本身）。-30

13、-2000 myRectangleRectangle *my Rectangle = new Rectangle;. /使用使用my Rectangledelete myRectangle;300430002000 lengthwidth523000-31-32-#include class Apublic:A(int x=0) this-x = x;int getX() return x; void setX(int x) this-x = x; private:int x;int main() A *myA = new A;std:coutmy A is getX() setX(4);st

14、d:coutmyA is (*myA).getX() n;delete myA;return 0;-33-34-prSomeIntrSomeInt是一个是一个intint引用，被初始化指向引用，被初始化指向someIntsomeInt。p将来对将来对rSomeIntrSomeInt的操作都等价于对的操作都等价于对someIntsomeInt的操作。的操作。-35-#include int main()int intOne;int &rSomeRef = intOne;intOne=5;std:coutintOne: intOnen;std:coutrSomeRef: rSomeRefn

15、;rSomeRef=7;std:coutintOne: intOnen;std:coutrSomeRef: rSomeRefn;return 0;-36-37-prSomeIntrSomeInt仍然引用的是仍然引用的是someIntsomeInt，通过赋值运算符，只是，通过赋值运算符，只是 将将anotherIntanotherInt的值赋给的值赋给rSomeIntrSomeInt，也就是，也就是someIntsomeInt。-38-39-40-41-void swap( int &rx, int &ry )int temp;temp=rx;rx=ry;ry=temp;std:

16、cout rx “ ， “ ry std:endl;prxrx和和ryry是是x x和和y y的引用，调用的引用，调用swapswap时没有创建新的局部变时没有创建新的局部变 量，对量，对rxrx和和ryry的操作就是对的操作就是对x x和和y y的操作。的操作。#include void swap( int &rx, int &ry );int main()int x=5, y=10;swap(x, y);std:cout x “ , y std:endl; return 0;-42-43-bool factor(int n, int &pSquared, int &

17、amp;pCubed)bool flag = false;pSquared= n * n;pCubed = n * n * n;if( pSquared 0 | n * pCubed 0 )flag = false;elseflag = true;return flag;p返回多个值（引用）返回多个值（引用）pflagflag记录计算结果是否越界记录计算结果是否越界 如返回如返回truetrue表示计算成功，表示计算成功， 返回返回falsefalse表示计算失败。表示计算失败。p通过传入的引用将计算结果保存通过传入的引用将计算结果保存 到引用的变量。到引用的变量。-44-#include b

18、ool factor(int n, int &pSquared, int &pCubed);int main() int number, squared, scubed;bool flag;std:coutnumber;flag = factor(number, squared,scubed);if( flag )std:cout number: “ number n squared: “ squared n scubed: “ scubed n;elsestd:coutError encountered!n;return 0;-45-46-47-class Rectangle

19、public:Rectangle();Rectangle();int getLength() return *itsLength; int getWidth() return *itsWidth; void setLength(int length ) *itsLength = length; void setWidth(int width) *itsWidth = width; void output();private:int *itsLength;int *itsWidth;p为含有指针成员的类编写构造与析构函数。为含有指针成员的类编写构造与析构函数。-48-Rectangle:Rect

20、angle()itsLength = new int(2);itsWidth = new int(5);Rectangle:Rectangle()delete itsLength;delete itsWidth;void Rectangle:output() std:cout getLength() , getWidth() length = length; void setWidth(int width) this-width = width; void output();private:int length;int width;-51-p三种形式的含义不同三种形式的含义不同p若若const

21、const位于位于* *号左侧，表示指向内容为常量（内容受保护）号左侧，表示指向内容为常量（内容受保护） 若若constconst位于位于* *号右侧，表示指针本身为常量（指针受保护）号右侧，表示指针本身为常量（指针受保护）-52-ppOne:pOne:指向整型常量的指针，通过指向整型常量的指针，通过pOnepOne不能修改所指向变量不能修改所指向变量 的值；但可以指向别的整数。的值；但可以指向别的整数。-53-ppTwo:pTwo:指向整型的常量指针，指向整型的常量指针，pTwopTwo不能再指向其它变量，不能再指向其它变量， 但可以通过指针修改所指向变量的值。但可以通过指针修改所指向变量的

22、值。-54-ppThree:pThree:指向整型常量的常量指针，指向整型常量的常量指针，pThreepThree不能再指向其它不能再指向其它 变量，通过指针也不能修改所指向变量的值。变量，通过指针也不能修改所指向变量的值。-55-例例7-13完整源代码完整源代码-56-【例例7-14-1】对象的值作为函数的参数对象的值作为函数的参数【例例7-14-2】对象的指针作为函数的参数对象的指针作为函数的参数【例例7-14-3】对象的引用作为函数的参数对象的引用作为函数的参数-57-Rectangle FunctionOne(Rectangle r )return r;int main() Recta

23、ngle myRectangle;FunctionOne(myRectangle);return 0;p调用函数时创建调用函数时创建theCattheCat，调用复制构造函数复制，调用复制构造函数复制myCatmyCat 内容；函数返回后调用析构函数，并销毁内容；函数返回后调用析构函数，并销毁theCattheCat。p函数返回时创建临时对象，调用复制构造函数复制函数返回时创建临时对象，调用复制构造函数复制 theCat theCat的内容；最后要析构并销毁临时对象。的内容；最后要析构并销毁临时对象。-58-Rectangle* FunctionOne(Rectangle *r )return

24、 r;int main() Rectangle myRectangle;FunctionOne(&myRectangle);return 0;ptheCattheCat只是局部指针变量，接收只是局部指针变量，接收myCatmyCat的地址，不会的地址，不会 引起对象的复制构造以及返回后的析构函数调用。引起对象的复制构造以及返回后的析构函数调用。p函数返回临时指针变量，保存的是函数返回临时指针变量，保存的是theCattheCat存储的地址存储的地址 值，不会引起对象的复制构造以及析构。值，不会引起对象的复制构造以及析构。p指针变量占用的存储空间较少，可以忽略。指针变量占用的存储空间较少

25、，可以忽略。-59-Rectangle & FunctionOne(Rectangle &r )return r;int main() Rectangle myRectangle;FunctionOne(myRectangle);return 0;ptheCattheCat是是myCatmyCat的引用，不会引起构造及析构。的引用，不会引起构造及析构。p返回的临时引用是返回的临时引用是theCattheCat的引用，也就是对的引用，也就是对myCatmyCat的的 引用，不会引起构造与析构。引用，不会引起构造与析构。p传递引用不会创建新的对象，引用只是别名。传递引用不会创建新的

26、对象，引用只是别名。-60-61-62-63-p通过传入的通过传入的triketrike对象，创建和对象，创建和triketrike“相同相同”的新对象。的新对象。-64-65-66-class Tricyclepublic: Tricycle(); Tricycle(const Tricycle& rhs); Tricycle(); int getSpeed() const return *speed; void setSpeed(int newSpeed) *speed = newSpeed; void pedal(); void brake();private: int *spe

27、ed;-67-Tricycle:Tricycle() speed = new int; *speed = 5;Tricycle:Tricycle(const Tricycle& rhs) speed = new int; *speed = rhs.getSpeed(); /或：*speed = *rhs.speed;Tricycle:Tricycle() delete speed; speed = NULL;p构造函数中分配内存，析构函数中释构造函数中分配内存，析构函数中释 放内存。放内存。p默认复制构造函数中，不会分配内存默认复制构造函数中，不会分配内存 只是执行只是执行speed

28、= rhs.speedspeed = rhs.speed。-68-void Tricycle:pedal() setSpeed(getSpeed() + 1); /或(*speed) +; std:cout “ Pedaling getSpeed() “n;void Tricycle:brake() setSpeed(getSpeed() - 1); std:cout “ Pedaling getSpeed() “n;ppedalpedal中通过中通过setSpeedsetSpeed设置新速度，也可以直接修改数据设置新速度，也可以直接修改数据 * *speed += 1speed += 1，但

29、通过调用，但通过调用setSpeedsetSpeed可以隐藏实现细节。可以隐藏实现细节。p更进一步：更进一步：setSpeed ( getSpeed()+1 ); setSpeed ( getSpeed()+1 ); 不用关心不用关心speedspeed 到底是如何存储等实现细节。到底是如何存储等实现细节。-69-#include int main() Tricycle wichita; Tricycle dallas(wichita); wichita.setSpeed(10); std:coutWichita; wichita.pedal(); std:coutDallas; dallas.pedal(); std:coutWichita; wichita.brake(); std:coutDallas; dallas.brake(); return 0;p复制构造后，新创建的复制构造后，新创建的dallasdallas 和和wichitawichita的状态相同。的状态相同。 * *speedspeed都是都是5 5