C/C++教學: 第十五課 - 指標(Pointer)

Rain August 17, 2024

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初步介紹完函式之後，我想在介紹更進階的函式概念之前，先來介紹一下指標(Pointer)。從這裡開始會慢慢地有些難以理解，不過沒關係，我會盡可能地 讓你了解其中的原理。

什麼是指標呢? 指標是一種用以指向變數記憶體位址的資料型態，過去我們介紹的變數都是變數本身(變數的值)，而非它在電腦或系統中的記憶體位址，因此 在程式語言中為了要取得變數的記憶體位址，就有了指標這樣的資料型態。

指標有非常多種用途，因此了解指標的原理，對後續的篇章不僅能有更好的理解，更可以運用自如。

指標的基本範例top

我們先來看看如何宣告一個指標，並且將它指向一個變數:

int main () {
    int *p;
    int a = 1;
    p = &a;
    cout << " address of variable a = " << p << ", value of variable a = " << *p << endl;
}
                        

首先我們宣告了一個指標p，在宣告指標時，其語法有兩種，一種是在宣告的資料型態後面接一個 "*"，另一種是在變數名稱前接一個 "*"。

接著我們又宣告了一個變數a，其值等於1，然後用指標p去指向了變數a，這時候你會看到在變數a前多了一個 "&"，這個意思就是取變數的位址，即為 "取址符號"。

最後輸出打印的部分，如果直接像輸出變數值那樣來輸出p值的話，它會顯示的是記憶體的位址，以十六進制的方式輸出一個數字，因此若要真正打印出指標p指向的變數值，就需要一個 "*" 來打印。 這時候的 "*" 就變成了 "取值符號"。

這些符號在邏輯運算子和 算術運算子也都有出現過，因此在理解上可能容易混淆，要特別注意區分的方式在於使用的時機點和符號的位置。

指標的用途top

現在我們知道指標是指向變數記憶體位址，那麼它可以有什麼用途? 既然是牽涉到記憶體，那麼活用它就有以下幾個益處:

• 節省程式的記憶體使用。
• 可以靈活配置變數的記憶體。
• 可以用指標讓程式設計變得更靈活，輕鬆地指定要被處理的是哪一個變數或物件。

後續的篇章會先介紹第一和第三個特點，因為到目前為止只要懂指標的原理，再搭配前面篇章介紹的內容，就可以發揮這些特點， 而變數的記憶體配置則需要額外獨立出來介紹。

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Last updated: August 17, 2024