C++每日一课（十五）

指针和字符串

char name[10] = "xiesheng";

cout<<name<<" is a good man!"<<endl;

数组名是第一个元素的地址，因而cout语句中，name是包含字符x的char元素地址，cout对象认为char的地址是字符串地址，因此它打印该地址处的字符，然后继续打印后面的字符，直到遇到空字符\0为……

从上面可以知道则可以把指向char的指针变量作为cout的参数，因为它是一个char地址。

对于上面的" is a good man!",它也使用cout进行输出，这个引号括起来的也是一个地址

在C++中，用引号括起来的字符串像数组名一样，也是第一个元素的地址。这个时候发送给cout的不是整个字符串而是字符串的地址

对于数组中的字符串、用引号括起来的字符串常量以及指针所描述的字符串，处理的方式都是一样的，都是把它们的地址传给cout

/*
作者：xiesheng
时间：2017-07-09
版本：v1.0
说明：指针
*/
#include <iostream>
#include <cstring>	//其中定义了strlen()、strcpy()

int main() {

using namespace std;

char name[20] = "xiesheng";
const char * addr = "hunan";
char * ps;

cout <<"name:"<< name << " address:" << addr<<endl;
cout << "请输入一个名称：";
cin >> name;
ps = name;
cout << ps << endl;
cout << "使用strcpy()之前：" << endl;
cout << name << " at " << (int *)name<<endl;
cout << ps << " at " << (int *)ps << endl;
ps = new char[strlen(name) + 1];
strcpy(ps, name);
cout << endl;
cout << "使用strcopy之后：" << endl;
cout << name << " at " << (int *)name << endl;
cout << ps << " at " << (int *)ps << endl;

delete[] ps;

system("pause");
return 0;
}

name:xiesheng address:hunan

请输入一个名称：advent

advent

使用strcpy()之前：

advent at 0075EBBC

advent at 0075EBBC

使用strcopy之后：

advent at 0075EBBC

advent at 00BC3660

请按任意键继续. . .

const char * addr = "hunan";

上面这个语句中"hunan"实际上表示的是字符串的地址，因而是把字符串的地址赋值给指会addr

一般来说，编译器在内存中留出一些空间，来存储程序源代码中所有用引号括起来的字符串，并把每个被存储的字符串与其地址关联起来。

通过上面的语句，可以像使用字符串"hunan"那样使用指针addr

字符串字面值是常量，因而指针在声明时使用了const关键字。

按上面的声明，则可以用addr来访问字符串，但是不可以修改它

C++中对于字符串字面值的处理

C++不保证字符串字面值被唯一地存储，也就是说如果在程序中多次使用"hunan",那么编译器可能存储这个字符串的多个副本，也有可能只存储一个副本。

如果是只有一个副本，那么addr设置指向"hunan"，将使它只是指向这个字符串的唯一一个副本。把值读入一个字符串可能会影响被认为是独立、位于其他地方的字符串。

不管怎么样addr指针被声明为const,这时编译器会禁止改变addr指向的位置中的内容。

指针ps是没有初始化的，因而不知道信息会被存储在哪里，如果赋值可能会改写内存中的信息。

要避免上面的问题可以使用足够大的char类组来接收输入就可以了，一定要注意不要使用字符串常量或未被初始化的指针来接收输入，为了避免这种呢况也可以使用std::string对象。

对于cout来说如果提供一个指针则会打印它的地址，但是如果给的类型是char *则cout会显示指向的字符串。如果想显示字符串的地址可以把这种指针强制转成另一种指针类型 ，比如int *

对于语句：ps = name; 它赋值的不是字符串而是地址，这个时候两个指针就指向了相同的内存单元和字符串

如果要获得字符串的副本可以按如下做

1.需要分配内存来存储这个字符串（另外声明一个数组、使用new来完成）

ps = new char[strlen(name)+1];

2.把原数组中的字符串复制到新分配的空间中，这个时候需要使用库函数strcpy()

strcpy()中有两个参数，第一个是目标地址，第二个是要复制的字符串地址

注意：一定要保证目标地址有足够的空间来存储要复制的字符串 

另外一个库函数，strncpy(),这个函数接收3个参数，除了strcpy()中的两个参数外，第三个参数是要复制的最大字符数。

比如：

char name[20];

strncpy(name,"abcdefghigklmnopqrstuvwxyz",19)

name[19] = '\0';

这样的话最多把19个字符复制到数组当中，最后一个元素被置成空字符

使用new创建动态结构

在运行的时候创建数组比编译时创建数组，对于结构来说也是如此的。

如果在在运行时为结构分配所需要的空间，也可以使用new运算符来完成。

new用于结构由两步组成：

1.创建结构

2.访问结构

创建结构

需要同时使用结构类型和new

比如：如果要创建一个未命名的struct1类型，并把它的地址赋给一个指针，可以如下：

struct1 * ps = new struct1;

这个时候会把足够存储struct1结构的一块可用内存的地址赋值给到ps。

访问结构

需要访问成员，这个时候不能使用运算符.来用于结构名，因为这个时候就是没有结构变量名称的，只知道它的地址

这个时候C++提供了一个运算符，箭头成员运算符->,它可以用于指向结构的指针，就像点运算符可用于结构名一样的。

注意：在指定结构成员时，何时使用点运算符何时使用箭头运算符

      如果结构标识符是结构名，则使用点运算符，如果标识符是指向结构的指针，则使用箭头运算符

/*
作者：xiesheng
时间：2017-07-09
版本：v1.0
说明：指针
*/
#include <iostream>

//定义一个结构
struct s {
char name[20];
float volume;
double price;
};

int main() {

using namespace std;
s * ps = new s;	//为结构体分配内存
cout << "请输入名称：";
cin.get(ps->name, 20);
cout << "输入体积：";
cin >> (*ps).volume;
cout << "输入价格：";
cin >> ps->price;
cout << "Name:" << (*ps).name << endl;
cout << "Volume:" << ps->volume << endl;
cout << "Price:" << ps->price << endl;

delete ps;

system("pause");
return 0;
}

请输入名称：table

输入体积：100

输入价格：12.78

Name:table

Volume:100

Price:12.78

请按任意键继续. . .

/*
作者：xiesheng
时间：2017-07-09
版本：v1.0
说明：指针
*/
#include <iostream>
#include <cstring>	//这里也可以使用string.h
//声明一个函数原型
using namespace std;	//这里写在这里是因为自定义的函数中也要使用到std空间
char * getname(void);

int main() {

char * name;

name = getname();	//函数getname()返回的是一个char *
cout << name << " at " << (int *)name << endl;
delete[] name;

name = getname();	//函数getname()返回的是一个char *
cout << name << " at " << (int *)name << endl;
delete[] name;

system("pause");
return 0;
}

char * getname() {
char temp[80];
cout << "请输入名称：";
cin >> temp;
char * pn = new char[strlen(temp) + 1];

strcpy(pn, temp);	//复制string到分配的pn指针内存空间中
return pn;
}

请输入名称：xiesheng

xiesheng at 014B95C8

请输入名称：advent

advent at 014413A8

请按任意键继续. . .

getname函数

使用cin把输入的字符串放到temp的数组中，然后使用new分配新内存，以存储这个字符串

程序中需要使用strlen(temp)+1来动态计算出需要分配的存储空间，这里+1表示除了要存这些字符外还要存一个空字符，有了这个值后把这个值提供给new。

获得空间后，getname()使用标准库函数strcpy()把temp中的字符串复制到新的内存块中。

注意:strcpy并不检查内存块是否能够容纳字符串，在getname()中通过使用new请求合适的字节数来完成了这个工作

最后返回pn指针，这时返回的是字符串副本的地址。

在上面的例子中，getname()分配内存，而main()函数中释放内存，把new和delete放在不同的函数中通常不是一个好办法，因为这样容易忘记使用delete.

C++有3种管理数据内存的方式

1.自动存储

2.静态存储

3.动态存储

自动存储

在函数内部定义的常规变量使用自动存储空间，被称为自动变量，这意味着它物业在所属的函数被调用时自动产生，在这个函数调用结束时自动消亡。

实际上，自动变量是一个局部变量，其作用域为包含它的代码块。

自动变量通常存储在栈中，这就是说在执行代码块时，其中的变量会依次加入到栈中，而离开代码块时，将按相反的顺序释放这些变量。这个过程称为后进先出LIFO

静态存储

静态存储是整个程序执行期间都存在的存储方式，使变量成为静态的方式有两种

1.在函数外面定义它

2.在声明变量时使用关键字static

static double fee = 1.20;

动态存储

new和delete运算符提供了一种比自动变量和静态变量更灵活的方法。它们管理一个内存池，在C++中称为自由存储空间或堆，它会与静态变量和自动变量的内存是分开的。

new和delete中还支持在一个函数中分配内存，而在另一个函数中释放它。

在使用new和delete让程序员对程序如何使用内存有了更大的控制权，并且内存管理也就更复杂了。在栈中，自动添加和删除机制使得占用内存总是连续的，但new和delete的相互影响可能导致占用的自由存储区不连续，这使得跟踪新分配内存的位置更困难。

注意：指针是C++中的强大工具之一，但也最为危险。它可以执行对计算机不友好的操作，如使用未经初始化的指针来访问内存或试图释放同一个内存块两次