指针是 C++ 历史上最令人生畏的话题之一，也是许多初学者卡壳的地方。但很快你就会发现，指针其实并不可怕——它们的行为与左值引用非常相似。在深入之前，我们先做些铺垫。
（相关阅读：如果你对左值引用尚不熟悉，请先复习 《左值引用》、《指向常量的左值引用》和《通过左值引用传参》。）
变量、地址与引用
考虑一个普通变量：
char x {}; // 占 1 字节内存
编译器会为 x 分配一段内存，例如地址 140。此后凡用到 x，程序都到地址 140 取值；我们无需关心具体地址或字节数，编译器会负责转换。
同样地：
int main() {
char x {};
char& ref { x }; // ref 是 x 的别名
}
使用 ref 时，程序仍到地址 140 取值，地址转换由编译器隐式完成。
取址运算符 &
虽然默认不暴露内存地址，但我们可以用取址运算符 & 获取：
#include <iostream>
int main() {
int x{ 5 };
std::cout << x << '\n'; // 打印值 5
std::cout << &x << '\n'; // 打印地址，如 0027FEA0
}
- 对多字节对象，
&返回其首字节地址。 &的三重含义：- 类型后：
int&表示引用； - 一元表达式中：
&obj表示取地址； - 二元表达式中：
a & b表示按位与。
- 类型后：
解引用运算符 *
拿到地址后，可用解引用运算符 * 访问该地址的值（作为左值）：
std::cout << *(&x) << '\n'; // 再次打印 5
*与&互为逆运算：&取地址 →*解地址得值。*是一元运算符，与乘法区分。
指针（pointer）
指针是一种对象，专门用来保存内存地址（通常是另一变量的地址）。现代 C++ 中，此类指针常被称为“裸指针”或“原始指针”，以区别于“智能指针”（第 22 章）。
声明语法
指针类型以 * 标记：
int; // 普通 int
int&; // 左值引用
int*; // 指向 int 的指针
定义指针变量：
int main() {
int x{ 5 };
int* ptr; // 未初始化（野指针）
int* ptr2{}; // 空指针（下节详述）
int* ptr3{ &x }; // 指向 x
}
最佳实践
- 声明时把
*写在类型侧：int* ptr; - 一行多变量须对每个变量写
*：int* p1, *p2; - 始终初始化指针，避免野指针。
使用
一旦指针保存了地址，即可用 * 解引用：
int main() {
int x{ 5 };
int* ptr{ &x };
std::cout << *ptr << '\n'; // 5
}
概念图：ptr 保存 x 的地址，因此说“ptr 指向 x”。
指针与类型
指针必须与指向对象类型匹配，否则非法（下一课讨论例外）。
指针与赋值
指针可用赋值改变指向或改变所指对象的值：
int main() {
int x{5}, y{6};
int* ptr{&x};
std::cout << *ptr << '\n'; // 5
ptr = &y; // 改指向
std::cout << *ptr << '\n'; // 6
*ptr = 9; // 改 y 的值
std::cout << y << '\n'; // 9
}
指针 vs 左值引用
- 相似：都提供间接访问。
- 差异：
- 指针可重新指向、可为空、可算术运算；引用不可。
- 指针须显式取址与解引用；引用隐式完成。
- 指针是对象，引用不是。
- 指针“危险”需手动管理；引用“安全”（除非悬垂）。
取址运算符的返回值
&x 返回 int*（指向 int 的指针），而非地址字面量。
指针大小
- 32 位程序：指针 4 字节。
- 64 位程序：指针 8 字节。
与所指对象大小无关。
悬垂指针（dangling pointer）
若对象已销毁，指针仍保存其地址，则成悬垂指针。解引用悬垂指针导致未定义行为。
结论
指针保存地址，可用 * 解引用。解引用野/悬垂/空指针均致未定义行为。
指针比引用更灵活也更危险，后续课程将继续深入。
测验
问题 1
假设 short 占 2 字节，32 位机器，预测输出：
#include <iostream>
int main() {
short value{7}, otherValue{3};
short* ptr{ &value };
std::cout << &value << '\n'; // 地址
std::cout << value << '\n'; // 7
std::cout << ptr << '\n'; // 同上地址
std::cout << *ptr << '\n'; // 7
*ptr = 9;
std::cout << value << '\n'; // 9
ptr = &otherValue;
std::cout << *ptr << '\n'; // 3
std::cout << sizeof(ptr) << '\n'; // 4
std::cout << sizeof(*ptr) << '\n';// 2
}
问题 2
指出下面代码的问题：
int v1{45};
int* ptr{ &v1 };
int v2{78};
*ptr = &v2; // 错误：*ptr 是 int，&v2 是 int*，类型不匹配
应改为：ptr = &v2;
