指针的内容比较难理解，也比较多 ； 这里是为了方便后续更新的系列的文章更容易理解一些 ；
在竞赛里用的比较少！！！！！！！。如果想详细学习指针 ，可以去找找相关的学习资料；这里为了方便观察 ， 我们使用VS2022
一、指针
1.1 内存和地址
讲内存和地址之前 ， 我们联想一下生活案例：
假设有⼀栋宿舍楼，你就住在其中一间，楼上有100个房间， 但是房间没有编号 ，你的一个朋友来找你玩； 如果想找到你，就得挨个房子去找，这样效率很低，但是我们如果根据楼层和楼层的房间的情况，给每个房间编上号，如：
有了房间号 ， 就能快速找到目的地；
把这个例子对标到 计算机中 ：我们知道计算机上 CPU （中央处理器）在处理数据的时候 ， 需要的数据是在内存中读取的 ， 处理后的数据也会放回在内存中；电脑内存有 8GB/16GB/32GB等等，那这些内存空间是如何高效管理的？
其实也是把 内存划分为一个个的内存单元，每个内存单元的大小为 1个字节。
这里补充一个小知识点：计算机的存储单位
1.2 指针变量
1.2.1 取地址操作符(&)
C++中创建变量的本质是 向内存申请空间 。
例如：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a;return 0;
}
上述的代码就是创建了整型变量a , 在内存中申请 4 个字节 ， 用于存放整数 10 ， 申请到的每一个空间都有地址 。如果想知道变量的存储地址 ， 我们就可以使用 & 操作符 ， & 操作符取出来的是占4个字节中地址较小的字节的地址 。
---> 虽然整型变量占用 4 个字节 ， 但是只要我们知道了第一个字节的地址 ， 顺藤摸瓜就找到后面 3个字节的地址了。
1.2.2 指针变量
指针变量就是 存储地址的变量 。我们通过 & 操作符拿到了一个数值的地址 ， 例如：0x0117FAD8 , 这个数值有时候也需要存储起来 ， 方便后续继续使用 ，那么这样的地址值应该存放在哪里呢 ？ ----> 指针变量中！！！
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;int* pa = &a;//取出a的地址并存放到指针变量pa中cout << a << endl;cout << pa << endl;return 0;
}
指针变量也是一种变量 ， 这种变量就是用来存放地址的 。存放在指针变量中的值都会理解为地址 。指针变量中存放了谁的地址 ， 我们就说这个指针变量指向了谁 ； 上面的代码中 ， pa 就是存放a 的地址 ， 我们就可以理解成 pa 指向了 a 变量 ；
但是有时候 一个指针变量创建的时候 ， 还不知道应该存储谁的地址 ， 那怎么办？
---> 在C++中这时候 ， 我们会给指针变量赋值为NULL ， NULL的值其实是 0 ， 表示空指针 ， 意思是没有指向任何有效的变量 。
当然 0 也是作为地址编号的 ， 这个地址是无法使用的 ， 读写该地址会报错 。
1.2.3 如何拆解指针类型
pa 的 类型是 int* ，如何理解指针的类型呢？
1.2.4 解引用操作符
在现实生活中，我们使用 地址 要 找到一个房间 ，在房间里可以拿去或者存放物品。C++语言中其实也是一样的，我们只要拿到了地址（指针），就可以通过地址（指针）找到地址（指针）指向的对象。那么，这里需要学习⼀个操作符叫解引用操作符( * )。
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;cout << a << endl;int* pa = &a;*pa = 100;//*解引用操作符，通过地址找到acout << a << endl;return 0;
}
*pa 的意思就是通过pa 中存放的地址 ， 找到指向的空间（*pa 其实就是 a 变量了） 。
---> 为啥不能直接把 a 改为 100 ， 而是要通过地址找到 a , 然后再修改 （这不就是脱裤子放屁，多此一举吗？....) 。这里其实把a 的修改交给了 pa 来操作 ， 这样对 a 的修改 ， 就多了一种途径 ， 编写代码会更加灵活 ，后期会慢慢理解了 。
注意：如果一个指针变量是NULL时候 ， 表示 这个指针变量没有指向有效的空间 ， 所以一个指针变量是NULL的时候 ， 是不能解引用操作的 。
所以我们在编写代码的时候 ， 需要避免对空指针的访问：
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int* pa = NULL;if(pa != NULL)*pa = 100;//*解引用操作符，通过地址找到areturn 0;
}
1.3 指针类型的意义
指针类型的意义体现在两个方面：
1）指针的解引用
2）指针 +-整数
1.3.1 指针的解引用
对比一下下面的代码 ， 观察在调试时 ---> 内存的变化
//代码一
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int n = 0x11223344;int* pn = &n;*pn = 0;return 0;
}
//代码二：
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int n = 0x11223344;char* pn =(char*) & n;*pn = 0;return 0;
}
调试中 ， 我们可以看到 ， 代码1 会将 n 的 4 个字节全部改为 0 ； 但是代码2 只是将第1个字节改为 0 。
结论 : 指针 的 类型决定了 ， 对指针解引用的时候 有多大权限 （一次能操作几个字节）。
比如： char* 的指针解引用就只能访问 一个字节 ， 而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。
1.3.2 指针 +- 整数
观察一下代码的执行结果 ：
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int n = 10;char* pc = (char*)&n;int* pi = (int*)&n;printf("&n = %p\n", &n);printf("pc = %p\n", pc);printf("pc+1 = %p\n", pc+1);printf("pi = %p\n", pi);printf("pi+1 = %p\n", pi + 1);return 0;
}
注意：这里我们用 printf 来打印地址 ， 因为cout 中 ， 编译器会识别为字符串来打印
从控制台打印结果看 ， char* 类型的指针变量 +1 跳过一个字节 ， int* 类型的指针变量+1 跳过了4个字节 。这就是指针变量的类型差异带来的变化 。 指针+1 ， 其实跳过一个指针指向的元素 。指针可以 +1 ， 那也可以 -1。
结论：指针 的 类型决定了指针向前 或者 向后走一步有多大（距离）
1.3.3 void* 指针
在指针类型中 ， 有一种特殊的类型是 void* 类型 ， 可以理解为无具体类型的指针（或者叫叫泛型指针），这种类型的指针可以用来接受任意类型地址 。 但是也有局限性 ， void * 类型的指针不能直接进行指针的 +- 整数和解引用的计算。
举例：
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;int* pa = &a;char* pc = &a;return 0;
}
编译器报错 ， 为啥？
因为将一个 int 类型的变量的地址赋值给一个 char*类型的指针变量 ， 类型不兼容 ~ 。而使用void* 类型就不会有这样的问题 。
使用 void* 类型的指针接收地址：
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;void * pa = &a;void* pc = &a;return 0;
}但是void* 类型的指针并不能解引用 和 +- 整数的计算
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int a = 10;void * pa = &a;void* pc = &a;*pa = 100;*pc = 10;return 0;
}
这里我们可以看到 ， void* 类型可以接收不同类型的地址 ， 但是无法直接进行指针计算。
那么，void* 类型的指针到底有什么用？
---> 一般void* 类型的指针是使用在函数参数的部分 ， 用来接收不同类型数据的地址 ， 这样的设计可以实现泛型编程的效果。指针在竞赛中用的不是很多，但是在工程中用得非常多 。
#include <iostream>
using namespace std;void test(void* p)
{//
}
int main()
{int a = 0;test(&a);double b = 3.14;test(&b);return 0;
}1.4 指针访问数组
可以使用指针来访问内存 ， 这就会涉及到指针运算 。
常见的指针运算：
1）指针 +- 整数
2）指针关系运算
---> 指针之所以能 用来访问数组 ：
1） 数组在内存中是连续存放的
2）随着数组下标的增长 ， 地址是由高到低变化的
3）指针能够进行 +-整数运算 和 解引用计算
1）数组的形式：
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int arr[10] = { 0 };for (int i = 0; i < 10; i++){arr[i] = i + 1;}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << arr[i] << " ";}cout << endl;return 0;
}
2）指针的形式：
优化：
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int arr[10] = { 0 };int* p = arr;for (int i = 0; i < 10; i++){*(p + i) = i + 1;}for (int i = 1; i <= 10; i++){cout << *p << " ";p++;}cout << endl;return 0;
}
我们在代码中使用 for 循环 ， 通过元素个数控制循环的次数 。 其实指针就是地址 ， 是一串编号 ， 这个编号是由大小的 ， 那么我们就可以进行大小比较 ， 这就是指针的关系运算：
二、动态内存管理
之前学习了变量、数组等知识，我们知道 变量的创建会为变量申请⼀块内存空间 ， 数组的创建其实也向内存申请一块连续的内存空间。
C++提供了另外⼀种方式 ---> 动态内存管理。允许程序员在适当的时候，自己申请空间，自己释放空间，自主维护这块空间的生命周期。动态内存管理所开辟到的空间是在内存的 堆区 。
2.1 new/delete
C++中通过 new 和 delete 操作符进行动态内存管理。
- new 负责申请内存 ， new 操作符 返回的是申请到的内存空间的起始地址 ， 需要指针存放 。
- new 申请一个变量的空间 ， new[ ] 申请一个数组的空间
- delete 负责释放( 回收 ) 内存
- delete 负责释放一个变量的空间 ， delete[ ] 释放一个数组的空间
- new 和 delete 配对 ， new[ ] 和 delete[ ] 配对使用
2.2 代码举例
#include <iostream>
using namespace std;int main()
{int* ptr1 = new int;*ptr1 = 10;cout << *ptr1 << endl;delete ptr1;int* ptr2 = new int[10];for (int i = 0; i < 10; i++){*(ptr2 + i) = i + 1;}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << *(ptr2 + i) << " ";}cout << endl;
//释放数组delete[] ptr2;ptr2 = NULL;return 0;
}其实数组是连续的空间 ， new[ ] 申请到的空间也是连续的 ， 那上述代码中 ptr2 指向的空间也可以使用数组的形式进行访问 --->
这个章节就了解一下就好了 ， 竞赛不太会出指针~
