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本篇是上一篇的續(xù)篇，接著為大家介紹C++中的指針。
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在堆上分配內(nèi)存
前面已經(jīng)說過，所謂的在堆上分配就是運行時期向操作系統(tǒng)申請內(nèi)存，而要向操作系統(tǒng)申請內(nèi)存，不同的操作系統(tǒng)提供了不同的接口，具有不同的申請內(nèi)存的方式，而這主要通過需調(diào)用的函數(shù)原型不同來表現(xiàn)。由于C++是一門語言，不應(yīng)該是操作系統(tǒng)相關(guān)的，所以C++提供了一個統(tǒng)一的申請內(nèi)存的接口，即new操作符。如下：
- unsigned long *pA = new unsigned long；
- *pA = 10；
- unsigned long *pB = new unsigned long[ *pA ]；
上面就申請了兩塊內(nèi)存，pA所指的內(nèi)存（即pA的值所對應(yīng)的內(nèi)存）是4字節(jié)大小，而pB所指的內(nèi)存是4*10=40字節(jié)大小。應(yīng)該注意，由于new是一個操作符，其結(jié)構(gòu)為new <類型名>[<整型數(shù)字>].它返回指針類型的數(shù)字，其中的<類型名>指明了什么樣的指針類型，而后面方括號的作用和定義數(shù)組時一樣，用于指明元素的個數(shù)，但其返回的并不是數(shù)組類型，而是指針類型。
應(yīng)該注意上面的new操作符是向操作系統(tǒng)申請內(nèi)存，并不是分配內(nèi)存，即其是有可能失敗的。當(dāng)內(nèi)存不足或其他原因時，new有可能返回數(shù)值為0的指針類型的數(shù)字以表示內(nèi)存分配失敗。即可如下檢測內(nèi)存是否分配成功。
- unsigned long *pA = new unsigned long[10000]；
- if（ ！pA ）？ // 內(nèi)存失??！做相應(yīng)的工作
上面的if是判斷語句，下篇將介紹。如果pA為0，則！pA的邏輯取反就是非零，故為邏輯真，進而執(zhí)行相應(yīng)的工作。
只要分配了內(nèi)存就需要釋放內(nèi)存，這雖然不是必須的，但是作為程序員，它是一個良好習(xí)慣（資源是有限的）。為了釋放內(nèi)存，使用delete操作符，如下：
- delete pA；
- delete[] pB；
注意delete操作符并不返回任何數(shù)字，但是其仍被稱作操作符，看起來它應(yīng)該被叫做語句更加合適，但為了滿足其依舊是操作符的特性，C++提供了一種很特殊的數(shù)字類型——void.其表示無，即什么都不是，因此delete其實是要返回數(shù)字的，只不過返回的數(shù)字類型為void罷了。
注意上面對pA和pB的釋放不同，因為pA按照最開始的書寫，是new unsigned long返回的，而pB是new unsigned long[ *pA ]返回的。所以需要在釋放pB時在delete的后面加上“[]”以表示釋放的是數(shù)組，不過在VC中，不管前者還是后者，都能正確釋放內(nèi)存，無需“[]”的介入以幫助編譯器來正確釋放內(nèi)存，因為以Windows為平臺而開發(fā)程序的VC是按照Windows操作系統(tǒng)的方式來進行內(nèi)存分配的，而Windows操作系統(tǒng)在釋放內(nèi)存時，無需知道欲釋放的內(nèi)存塊的長度，因為其已經(jīng)在內(nèi)部記錄下來（這種說法并不準(zhǔn)確，實際應(yīng)是C運行時期庫干了這些事，但其又是依賴于操作系統(tǒng)來干的，即其實是有兩層對內(nèi)存管理的包裝，在此不表）。
類型修飾符（type-specifier）
類型修飾符，即對類型起修飾作用的符號，在定義變量時用于進一步指明如何操作變量對應(yīng)的內(nèi)存。因為一些通用操作方式，即這種操作方式對每種類型都適用，故將它們單獨分離出來以方便代碼的編寫，就好像水果。吃蘋果的果肉、吃梨的果肉，不吃蘋果的皮、不吃梨的皮。這里蘋果和梨都是水果的種類，相當(dāng)于類型，而“XXX的果肉”、“XXX的皮”就是用于修飾蘋果或梨這種類型用的，以生成一種新的類型——蘋果的果肉、梨的皮，其就相當(dāng)于類型修飾符。
本文所介紹的數(shù)組和指針都是類型修飾符，之前提過的引用變量的“&”也是類型修飾符。
類型修飾符只在定義變量時起作用，如前面的
- unsigned long a， b[10]， *pA = &a， &rA = a；
這里就使用了上面的三個類型修飾符——“[]”、“*”和“&”。上面的unsigned long暫且叫作原類型，表示未被類型修飾符修飾以前的類型。下面分別說明這三個類型修飾符的作用。
數(shù)組修飾符“[]”——其總是接在變量名的后面，方括號中間放一整型數(shù)c以指明數(shù)組元素的個數(shù)，以表示當(dāng)前類型為原類型c個元素連續(xù)存放，長度為原類型的長度乘以c.因此long a[10]；就表示a的類型是10個long類型元素連續(xù)存放，長度為10*4=40字節(jié)。而long a[10][4]；就表示a是4個long[10]類型的元素連續(xù)存放，其長度為4*40=160字節(jié)。
相信已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于可以接多個“[]”，因此就有了計算順序的關(guān)系，為什么不是10個long[4]類型的元素連續(xù)存放而是倒過來？類型修飾符的修飾順序是從左向右進行計算的。故short *a[10]；表示的是10個類型為short*的元素連續(xù)存放，長度為10*4=40字節(jié)。
指針修飾符“*”——其總是接在變量名的前面，表示當(dāng)前類型為原類型的指針。故：
- short a = 10， *pA = &a， **ppA = &pA；
注意這里的ppA被稱作多級指針，即其類型為short的指針的指針，也就是short**.而short **ppA = &pA；的意思就是計算pA的地址的值，得一類型為short*的地址類型的數(shù)字，然后“&”操作符將此數(shù)字轉(zhuǎn)成short*的指針類型的數(shù)字，最后賦值給變量ppA.
如果上面很昏，不用去細想，只要注意類型匹配就可以了，下面簡要說明一下：假設(shè)a的地址為2000，則pA的地址為2002，ppA的地址為2006.
對于
- pA = &a；
先計算“&a”的值，因為a等同于地址，則“&”發(fā)揮作用，直接將a的地址這個數(shù)字轉(zhuǎn)成long*類型并返回，然后賦值給pA，則pA的值為2000.
對于
- ppA = &pA；
先計算“&pA”的值，因為pA等同于地址，則“&”發(fā)揮作用，直接將pA的地址這個數(shù)字轉(zhuǎn)成long**類型（因為pA已經(jīng)是long*的類型了）并返回，然后賦值給ppA，則ppA的值為2002.
引用修飾符“&”——其總是接在變量名的前面，表示此變量不用分配內(nèi)存以和其綁定，而在說明類型時，則不能有它，下面說明。由于表示相應(yīng)變量不用分配內(nèi)存以生成映射，故其不像上述兩種類型修飾符，可以多次重復(fù)書寫，因為沒有意義。且其一定在“*”修飾符的右邊，即可以
- long **&a = ppA；
但不能
- long *&*a；
- 或
- long &**a；
因為按照從左到右的修飾符計算順序，long*&*表示long的指針的引用的指針，引用只是告知編譯器不要為變量在棧上分配內(nèi)存，實際與類型無關(guān)，故引用的指針是無意義的。
而long&**則表示long的引用的指針的指針，同上，依舊無意義。同樣
- long &a[40]；//錯誤的
因為其表示分配一塊可連續(xù)存放類型為long的引用的40個元素的內(nèi)存，引用只是告知編譯器一些類型無關(guān)信息的一種手段，無法作為類型的一種而被實例化。
應(yīng)該注意引用并不是類型（但出于方便，經(jīng)常都將long的引用稱作一種類型），而
- long **&rppA = &pA；是錯誤的
因為上句表示的是不要給變量rppA分配內(nèi)存，直接使用“=”后面的地址作為其對應(yīng)的地址，而&pA返回的并不是地址類型的數(shù)字，而是指針類型，故編譯器將報類型不匹配的錯誤。
但是即使
- long **&rppA = pA；
也同樣失敗，因為long*和long**是不同的，不過由于類型的匹配，下面是可以的：
- long a = 10， *pA = &a， **ppA = &pA， *&rpA1 = *ppA， *&rpA2 = *（ ppA + 1 ）；
類型修飾符和原類型組合在一起以形成新的類型，如long*&、short *[34]等，都是新的類型，應(yīng)注意前面new操作符中的<類型名>要求寫入類型名稱，則也可以寫上前面的long*等，即：
- long **ppA = new long*[45]；
即動態(tài)分配一塊4*45=180字節(jié)的連續(xù)內(nèi)存空間，并將首地址返回給ppA.同樣也就可以：
- long ***pppA = new long**[2]；
- 而
- long *（*pA）[10] = new long*[20][10]；
也許看起來很奇怪，其中的pA的類型為long *（*）[10]，表示是一個有10個long*元素的數(shù)組的指針，而分配的內(nèi)存的長度為（4*10）*20=800字節(jié)。因為數(shù)組修飾符“[]”只能放在變量名后面，而類型修飾符又總是從左朝右計算，則想說明是一個10個long元素的數(shù)組的指針就不行，因為放在左側(cè)的“*”總是較右側(cè)的“[]”先進行類型修飾。
故C++提出上面的語法，即將變量名用括號括起來，表示里面的類型最后修飾，
故：
- long *（a）[10]；
- 等同于
- long *a[10]；
而
- long *（&aa）[10] = a；
也才能夠正確，否則按照前面的規(guī)則，使用
- long *&aa[10] = a；
將報錯（前面已說明原因）。而
- long *（*pA）[10] = &a；
也就能很正常地表示我們需要的類型了。因此還可以
- long *（*&rpA）[10] = pA；
- 以及
- long *（**ppA）[10] = &pA；
希望通過本文的介紹，能夠讓你清楚的明白C++中的指針概念以及用法。
網(wǎng)站標(biāo)題：C++基礎(chǔ)之指針的詳細介紹（二）
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