本篇是上一篇的續(xù)篇，接著為大家介紹C++中的指針。

在堆上分配內(nèi)存

前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，所謂的在堆上分配就是運(yùn)行時(shí)期向操作系統(tǒng)申請(qǐng)內(nèi)存，而要向操作系統(tǒng)申請(qǐng)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(qǐng)內(nèi)存的方式，而這主要通過(guò)需調(diào)用的函數(shù)原型不同來(lái)表現(xiàn)。由于C++是一門(mén)語(yǔ)言，不應(yīng)該是操作系統(tǒng)相關(guān)的，所以C++提供了一個(gè)統(tǒng)一的申請(qǐng)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(qǐng)了兩塊內(nèi)存，pA所指的內(nèi)存（即pA的值所對(duì)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(gè)操作符，其結(jié)構(gòu)為new <類(lèi)型名>[<整型數(shù)字>].它返回指針類(lèi)型的數(shù)字，其中的<類(lèi)型名>指明了什么樣的指針類(lèi)型，而后面方括號(hào)的作用和定義數(shù)組時(shí)一樣，用于指明元素的個(gè)數(shù)，但其返回的并不是數(shù)組類(lèi)型，而是指針類(lèi)型。

應(yīng)該注意上面的new操作符是向操作系統(tǒng)申請(qǐng)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(shí)，new有可能返回?cái)?shù)值為0的指針類(lèi)型的數(shù)字以表示內(nèi)存分配失敗。即可如下檢測(cè)內(nèi)存是否分配成功。

unsigned long *pA = new unsigned long[10000]；  
if（ ！pA ）？ // 內(nèi)存失?。∽鱿鄳?yīng)的工作 

上面的if是判斷語(yǔ)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(jìn)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(gè)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(chēng)作操作符，看起來(lái)它應(yīng)該被叫做語(yǔ)句更加合適，但為了滿(mǎn)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(lèi)型——void.其表示無(wú)，即什么都不是，因此delete其實(shí)是要返回?cái)?shù)字的，只不過(guò)返回的數(shù)字類(lèi)型為void罷了。

注意上面對(duì)pA和pB的釋放不同，因?yàn)閜A按照最開(kāi)始的書(shū)寫(xiě)，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(shí)在delete的后面加上“[]”以表示釋放的是數(shù)組，不過(guò)在VC中，不管前者還是后者，都能正確釋放內(nèi)存，無(wú)需“[]”的介入以幫助編譯器來(lái)正確釋放內(nèi)存，因?yàn)橐訵indows為平臺(tái)而開(kāi)發(fā)程序的VC是按照Windows操作系統(tǒng)的方式來(lái)進(jìn)行內(nèi)存分配的，而Windows操作系統(tǒng)在釋放內(nèi)存時(shí)，無(wú)需知道欲釋放的內(nèi)存塊的長(zhǎng)度，因?yàn)槠湟呀?jīng)在內(nèi)部記錄下來(lái)（這種說(shuō)法并不準(zhǔn)確，實(shí)際應(yīng)是C運(yùn)行時(shí)期庫(kù)干了這些事，但其又是依賴(lài)于操作系統(tǒng)來(lái)干的，即其實(shí)是有兩層對(duì)內(nèi)存管理的包裝，在此不表）。

類(lèi)型修飾符（type-specifier）

類(lèi)型修飾符，即對(duì)類(lèi)型起修飾作用的符號(hào)，在定義變量時(shí)用于進(jìn)一步指明如何操作變量對(duì)應(yīng)的內(nèi)存。因?yàn)橐恍┩ㄓ貌僮鞣绞?，即這種操作方式對(duì)每種類(lèi)型都適用，故將它們單獨(dú)分離出來(lái)以方便代碼的編寫(xiě)，就好像水果。吃蘋(píng)果的果肉、吃梨的果肉，不吃蘋(píng)果的皮、不吃梨的皮。這里蘋(píng)果和梨都是水果的種類(lèi)，相當(dāng)于類(lèi)型，而“XXX的果肉”、“XXX的皮”就是用于修飾蘋(píng)果或梨這種類(lèi)型用的，以生成一種新的類(lèi)型——蘋(píng)果的果肉、梨的皮，其就相當(dāng)于類(lèi)型修飾符。

本文所介紹的數(shù)組和指針都是類(lèi)型修飾符，之前提過(guò)的引用變量的“&”也是類(lèi)型修飾符。

類(lèi)型修飾符只在定義變量時(shí)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(gè)類(lèi)型修飾符——“[]”、“*”和“&”。上面的unsigned long暫且叫作原類(lèi)型，表示未被類(lèi)型修飾符修飾以前的類(lèi)型。下面分別說(shuō)明這三個(gè)類(lèi)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(hào)中間放一整型數(shù)c以指明數(shù)組元素的個(gè)數(shù)，以表示當(dāng)前類(lèi)型為原類(lèi)型c個(gè)元素連續(xù)存放，長(zhǎng)度為原類(lèi)型的長(zhǎng)度乘以c.因此long a[10]；就表示a的類(lèi)型是10個(gè)long類(lèi)型元素連續(xù)存放，長(zhǎng)度為10*4=40字節(jié)。而long a[10][4]；就表示a是4個(gè)long[10]類(lèi)型的元素連續(xù)存放，其長(zhǎng)度為4*40=160字節(jié)。

相信已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于可以接多個(gè)“[]”，因此就有了計(jì)算順序的關(guān)系，為什么不是10個(gè)long[4]類(lèi)型的元素連續(xù)存放而是倒過(guò)來(lái)？類(lèi)型修飾符的修飾順序是從左向右進(jìn)行計(jì)算的。故short *a[10]；表示的是10個(gè)類(lèi)型為short*的元素連續(xù)存放，長(zhǎng)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(lèi)型為原類(lèi)型的指針。故：

short a = 10， *pA = &a， **ppA = &pA； 

注意這里的ppA被稱(chēng)作多級(jí)指針，即其類(lèi)型為short的指針的指針，也就是short**.而short **ppA = &pA；的意思就是計(jì)算pA的地址的值，得一類(lèi)型為short*的地址類(lèi)型的數(shù)字，然后“&”操作符將此數(shù)字轉(zhuǎn)成short*的指針類(lèi)型的數(shù)字，最后賦值給變量ppA.
如果上面很昏，不用去細(xì)想，只要注意類(lèi)型匹配就可以了，下面簡(jiǎn)要說(shuō)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(duì)于

pA = &a； 

先計(jì)算“&a”的值，因?yàn)閍等同于地址，則“&”發(fā)揮作用，直接將a的地址這個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)成long*類(lèi)型并返回，然后賦值給pA，則pA的值為2000.

對(duì)于

ppA = &pA； 

先計(jì)算“&pA”的值，因?yàn)閜A等同于地址，則“&”發(fā)揮作用，直接將pA的地址這個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)成long**類(lèi)型（因?yàn)閜A已經(jīng)是long*的類(lèi)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(shuō)明類(lèi)型時(shí)，則不能有它，下面說(shuō)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(lèi)型修飾符，可以多次重復(fù)書(shū)寫(xiě)，因?yàn)闆](méi)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?yàn)榘凑諒淖蟮接业男揎椃?jì)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(shí)際與類(lèi)型無(wú)關(guān)，故引用的指針是無(wú)意義的。

而long&**則表示long的引用的指針的指針，同上，依舊無(wú)意義。同樣

long &a[40]；//錯(cuò)誤的 

因?yàn)槠浔硎痉峙湟粔K可連續(xù)存放類(lèi)型為long的引用的40個(gè)元素的內(nèi)存，引用只是告知編譯器一些類(lèi)型無(wú)關(guān)信息的一種手段，無(wú)法作為類(lèi)型的一種而被實(shí)例化。

應(yīng)該注意引用并不是類(lèi)型（但出于方便，經(jīng)常都將long的引用稱(chēng)作一種類(lèi)型），而

long **&rppA = &pA；是錯(cuò)誤的 

因?yàn)樯暇浔硎镜氖遣灰o變量rppA分配內(nèi)存，直接使用“=”后面的地址作為其對(duì)應(yīng)的地址，而&pA返回的并不是地址類(lèi)型的數(shù)字，而是指針類(lèi)型，故編譯器將報(bào)類(lèi)型不匹配的錯(cuò)誤。

但是即使

long **&rppA = pA； 

也同樣失敗，因?yàn)閘ong*和long**是不同的，不過(guò)由于類(lèi)型的匹配，下面是可以的：

long a = 10， *pA = &a， **ppA = &pA， *&rpA1 = *ppA， *&rpA2 = *（ ppA + 1 ）； 

類(lèi)型修飾符和原類(lèi)型組合在一起以形成新的類(lèi)型，如long*&、short *[34]等，都是新的類(lèi)型，應(yīng)注意前面new操作符中的<類(lèi)型名>要求寫(xiě)入類(lèi)型名稱(chēng)，則也可以寫(xiě)上前面的long*等，即：

long **ppA = new long*[45]； 

即動(dòng)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(lái)很奇怪，其中的pA的類(lèi)型為long *（*）[10]，表示是一個(gè)有10個(gè)long*元素的數(shù)組的指針，而分配的內(nèi)存的長(zhǎng)度為（4*10）*20=800字節(jié)。因?yàn)閿?shù)組修飾符“[]”只能放在變量名后面，而類(lèi)型修飾符又總是從左朝右計(jì)算，則想說(shuō)明是一個(gè)10個(gè)long元素的數(shù)組的指針就不行，因?yàn)榉旁谧髠?cè)的“*”總是較右側(cè)的“[]”先進(jìn)行類(lèi)型修飾。

故C++提出上面的語(yǔ)法，即將變量名用括號(hào)括起來(lái)，表示里面的類(lèi)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(bào)錯(cuò)（前面已說(shuō)明原因）。而

long *（*pA）[10] = &a； 

也就能很正常地表示我們需要的類(lèi)型了。因此還可以

long *（*&rpA）[10] = pA；  
以及  
long *（**ppA）[10] = &pA； 

希望通過(guò)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。