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🔥 系列专栏：《C++程序设计》阅读笔记

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1 指针

1.1 字符指针

1.1.1 字符串的表示

字符串的类型是指向字符的指针（字符指针char *）。例如char *buffer[]="hello";

字符串在内存中以\0结尾。

当字符串用于字符数组初始化时，其在完成将内容填写到所创建的字符数组中之后，随即消失，不再另辟存储空间；而当字符串用于表达式，或输出，或赋值，或作参数传递，则其在运行中有它自己的存储空间，可以寻址访问

1.1.2 字符串的属性

字符串通常存放在内存的 const 区。而字符数组则不同，如果字符数组是全局变量，存放在全局或静态区；如果字符数组是局部数据，就存放在内存的栈区

每个字符串都会被单独存储，即使两个字符串的内容完全相同，但是也会被存储在两个不同的空间。而字符串的比较实际上是存储地址的比较。因此，下面的代码：

结果为not equal

1.1.3 字符指针

字符串、字符数组名、字符指针均属于同一种数据类型

解释：

当编译器遇到一字符串时，就把它放到字符串池（data 区的 const 区）中，以'\0'作结束符，记下其起始地址，在所构成的代码中使用该地址。所以，字符串会自动被转换为地址

而字符数组名是一个指向数组第一个元素（字符）的指针。

字符指针是指向对应字符的的指针

所以这三个数据类型本质上都是“地址”。

下面的例子中：

结果为：

请注意：虽然pc指向的是字符串hello的第一个字符，但是当使用 cout << pc; 时，cout 会根据 pc 指向的地址开始输出字符，直到遇到空字符 '\0' 为止。因此，输出的结果是整个字符串 "hello"。之后输出ABC同理。

输出字符指针就是输出字符串。输出字符指针的间接引用,就是输出单个字符（重在理解，不要死记硬背）

1.1.4 字符串比较

要想真正的比较字符串的内容，可以使用strcmp（包含string头文件#include<string>）

int strcmp(const char* strl,const char * str2);

1.1.5 字符串赋值

C++中可以用字符串去初始化字符数组，但是不能对字符数组赋予一个字符串。原因是数组名是常量指针，不是左值。但是可以改变数组中的值。例如：

char buf[10] = "ABC"; // ok
buf[0] = ’C‘; //ok
buf = "IJN"; // error

TIP：字符数组的修改

1. 非常量字符数组：

char str[] = "Hello";
str[0] = 'C';  // 合法，修改字符数组的内容

2. 常量字符数组：

const char str[] = "Hello";
// str[0] = 'C';  // 错误，无法修改常量字符数组的内容

可以使用strcpy对字符数组赋值：

#include<string>
char bufferll10];
char buffer2[10];
strcpy(buffer1,"hello");
strcpy(buffer2,buffer1);

函数 strcpy()仅能对以'\0'作结束符的字符数组进行操作

1.2 指针数组

1.2.1 概述

下面的代码就定义了一个字符指针数组。虽然里面的”内容“是字符串。但是字符串是存储在常量区的（可能连续也可能不连续），前面已经说过，编译器会以地址的形式去使用字符串，所以proname数组中存储的就是字符指针（连续存储）。

char * proname = {"Fortran","C","C++"}

1.2.2 指针数组和二维数组的不同

在前面的例子中，proname本身包含3个指针（指针的大小都是一定的），而proname[0]指向的字符串包含8个字节（包含\0字符），同理proname[1]、proname[2]分别包含2个字节、4个字节。

而二维数组的每一行的大小都是相等的，所以假如上述内容使用二维数组存储，其所占的内存空间就是8*3=24字节。

1.2.3 指向指针的指针

指针数组也是数组，而数组名是指针常量（可以近似这样理解），指向数组第一个元素的起始地址，而指针数组中存储的是指针，因此：指针数组名是指向指针的指针（二级指针）

为什么说可以近似这样理解：

1. 数组名本质上不是指针

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
	size_t size = sizeof(void*);  // 获取指针大小（字节）
    cout << "Size of a pointer: " << size << " bytes\n";
	char * proname[] = {"Fortran","C","C++"}; //获取数组名的大小 
	cout<<"数组的大小；"<<sizeof(proname)<<"bytes"<<endl;
} 

结果：

假如数组名就是一个指针，那么数组名大小应该也是8比特，但是显然不是。

2. 数组名会"退化"为指针

例如，看下面的例子：

#include<iostream>
using namespace std;

void test01(char *arr[]){
	cout<<sizeof(arr)<<endl;
}

int main(){
	size_t size = sizeof(void*);  // 获取指针大小（字节）
    cout << "Size of a pointer: " << size << " bytes\n";
	char * proname[] = {"Fortran","C","C++"}; //获取数组名的大小 
	cout<<"数组的大小；"<<sizeof(proname)<<"bytes"<<endl;
	test01(proname); 
}

运行结果：

可以看到，数组在作为参数被传递时，其大小是一个指针的大小。因为为了不让数组的内容全部复制一份到内存中，编译器实际上只会传递数组的地址，此时数组名就只想第一个元素的地址，也就是”退化“成了指针。

奇怪的是，C++程序设计教程（第三版）明确说，数组名就是指针。个人觉得值得商榷。

by the way，如果想输出指针的地址，可以这样：(int)指针。

1.2.4 NULL指针值

NULL与 void *是不同的概念。NULL是一个值，一个指针值，任何类型的指针都可赋予该值；而void *是一种类，,它定义无类型指针。

1.3 命令行参数

1.3.1 概念

C++中main函数的参数声明，用于接收命令行参数。

int main(int argc, char* argv[]) {
    // ...
}

• int argc：这是参数计数（argument count）的缩写。它表示命令行参数的数量，包括程序名称本身。即，argc 给出了传递给程序的命令行参数的个数，至少为1（程序名称本身）。
• char* argv[]：这是参数向量（argument vector）的缩写。它是一个指向字符指针数组的指针，每个字符指针指向一个命令行参数字符串。数组的第一个元素（argv[0]）通常是程序的名称，后续元素是从命令行传递给程序的实际参数。

例如，如果你在命令行中运行程序 ./myprogram arg1 arg2，那么：

• argc 将为 3（程序名称 myprogram、arg1 和 arg2 三个参数）。
• argv 是一个指针数组，其中 argv[0] 指向程序名称字符串，argv[1] 指向 arg1，argv[2] 指向 arg2。

通过使用 argc 和 argv，你可以在程序中处理和利用从命令行传递的参数。

1.4 函数指针

1.4.1 概述

函数指针的的定义：（注意一个括号，去掉这个括号就表示一个返回值为指针的普通函数）

函数存放在代码区。

不同类型之间的函数指针不可以相互赋值。

函数指针和其他数据类型的指针之间不可以相互赋值（即使显示转换也不行）。因为从底层来说，数据指针指向data区、stack区、heap区，而函数指针指向code区，是代码。

fp1的类型可以视为int(char,char)，fn1的类型可以视为int(char,char)。因此fp1=fn1可以通过。此时，fp1就是一个指针，它指向了函数fn1。

不能这样写：fp1=fn1('A','B')，这相当于将fn1的返回值赋值给了fp1。（编译器会报错的）

或者也可以这样写：

int (*fn1_pointer)(char,char) = fn1

此时，fn1_pointer就成为了函数fn1的指针

1.4.2 typedef简化

1.4.3 例子

下面的例子中，将cmath库中的sin、cos函数作为函数指针传入d_sum，计算其和

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;

double d_sum(double(*func)(double), double d1, double d2){
	double sum;
	for(;d1<d2;d1+=0.1){
		sum+=func(d1);
	}
	return sum;
}

int main(){
	cout<<d_sum(sin,0.1,1.0)<<endl;
	cout<<d_sum(cos,0.5,3.0)<<endl;
	return 0;
}

结果：

2 总结

C++，犹如编程的交响乐， 在代码的海洋中奏响和谐的旋律。

它是创造者的笔，雕刻着无尽可能，

是思想的翅膀，让梦想飞翔的天空。

无拘无束，灵活多变。

C++，是程序员心中的宝藏，永不凋零的花朵。

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