指针的定义 Ⅰ

上节提到了，指针是存放地址的变量。下面我们来学习如何声明并定义一个指针：

基类型* 指针名 初始化器;

比如：

int* address{&c};

我来解释一下。当你声明并定义一个指针的时候，你需要提供一个称为 基类型 的东西，此时这个指针存储的地址只能是 基类型 这个类型变量的地址。比如：

int c{76};
int d{42};
int* address{&c}; // address 的基类型为 int*，所以它只存储 int 型变量的地址
address = &d;     // 将 int 型变量 d 的地址赋值给 address
short e{1};
address = &e;     // 错误：address 不能存储 short 型变量的地址

当一个指针的基类型为 T 时，称这个指针的类型为指向 T 的指针类型。类似地，如果一个指针存储了变量 a 的地址，则称这个指针指向变量 a。

int c{76};
int* address{&c}; // int* 为指向 int 的指针类型
                  // address 为指向变量 c 的指针

如果用图示画出来，就是：

事实上，地址本身就包含了基类型的信息。在后文中，我有时也会称一个地址的基类型为某某某，所以不必纠结于这些用词。

关于初始化

指针也是变量，因此它的声明方式和普通变量一致：初始化器也是可选的。因此你完全可以

int* a;  // 指向 int 的指针类型
char* b; // 指向 char 的指针类型

这样不写初始化器。但是问题来了，如果不写初始化器，这样的表达式：

*a = 3;
*b = 'A';

会造成什么后果呢？答案是未知的。因为你根本不知道没有初始化时，a 这个指针里存放的到底是那个地址，*a 是个什么东西根本无法得知。如果 a 或者 b 指向了非法的存储空间，然后你又对这片存储空间进行了修改，可能会导致很严重的后果（甚至可能影响到操作系统）。所以我们认为不初始化指针是非常危险的。

为了解决这个问题，C++ 提供了一个称为空指针（Null pointer）的字面量：nullptr。它可以转换为指向任何类型的指针类型：

int* a{nullptr};
char* b{nullptr};

尽管此时访问 *a 和 *b 仍然是非法的（会导致运行时错误），但是它不会造成任何危险。所以，我在这里建议：定义指针时必须初始化，若无合适的初始化值则初始化为 nullptr。

nullptr 是指针类型的零值，即零初始化时采用的值。

事实上，nullptr 不是指针类型的字面量；它的类型为 空指针类型 std::nullptr_t。

关于类型标识

根据之前类型标识的概念，我们可以得知指针类型的类型标识是 T*，其中 T 是基类型。不过由于指针类型属于复合类型，所以在同时声明并定义多个指针时，倘若

int* a, b;

这样写，只有 a 是一个 int* 类型的指针，而 b 只是一个 int 型变量。这一点和数组的声明很相似，但是不容易看出。如果你想将 a 和 b 都声明为指针，你需要

int *a, *b;

这样来做。看上去有一点别扭——其中 * 不是变量名的一部分，而是表示引入的名字是一个指针。这种奇怪的语法是 C 语言遗留下来的糟粕，不要太纠结就是。所以这里我建议，声明并定义指针时尽量一句一个：

int* a{nullptr};
int* b{nullptr};

这样就好很多。

关于指针声明符中 * 的位置，附录中提供了更多的讨论与解释。