【Day 23】Pointer 指标

接下来要讲的是指标（pointer），其实之前在讲阵列的时候，就已经有出现过 pointer 的应用，现在我们要来真的说说什麽是 pointer！

Pointer 是一种可以储存 memory address 的变数，可以指向任何一种型态，不论 int、float。

其宣告方式为：

type pointed* pointer name;

常常与pointer搭配的还有&，我们称&为 address-of operator，可以用这个符号来取得指标指向的变数之地址。

其使用方式为：

pointer name = &variable name;

要注意的是，当赋予 pointer 一个 address 的时候，那个变数与指标的 type 要相同。

例如：

int a = 5;
int* aPtr = &a;

其中的aPtr就是指向a，存着a的 address，而a、aPtr的型态皆为 int。

double b = 10.5;
double* bPtr = &b;

其中的bPtr就是指向b，存着b的 address，而b、bPtr的型态皆为 double。

两个 pointer不能相加，但可相减。例如：

double a[3] = {10.5, 10.6, 10.7};
double* b = &a[0];
double* c = &a[2];

cout << c - b;	// 2

这个2代表b、c差两格。

Address operators

所以到目前为止，整理一下：
&：address-of operator ->回传 variable’s address
*：dereference operator -> 回传 pointed variable

举例来说：

int a = 5;
a：5
&a：回传`a`的地址

int* aPtr = &a;
aPtr：存`a`的地址
&aPtr：回传’aPtr’的地址
*aPtr：回传`a`

其实有点像是逻辑问题，搞懂需要一点时间....

如果搞懂的话，这边再补充一下：

int a = 10;
int* ptr = &a;
*ptr = 5;

若程序码长这样，a的值就会变成 5。

Null pointers

宣告的时候，我们可以将一个指标初始化为nullptr，也就是他并没有指向任何东西：

int* ptr = nullptr;

此时若cout << *ptr，会发生 run-time error到情况！

接下来要说説传值的两种方法：
Call by reference
什麽是“reference”呢？其实就是一个变数的别名！

例如我们写

int &d = c;

就是宣告 d 是 c 的 reference，也就是说，d = 20 的话，c 就是 20。

但是不能写

int &d = 10;

Call by pointers
其实就是 call by address，举个例，我们写一个叫swap的函数，若将两数值传入，就能将其交换：

void swap(int *ptrA, int *ptrB) {
    int temp = *ptrA ; 
    *ptrA = *ptrB;
    *ptrB = temp;
}

int main() {

    int a = 1;
    int b = 0;

    cout << a << "," << b << "\n";		// 1, 0

    swap(&a, &b);	// 传入a, b的address进行交换

    cout << a << "," << b << "\n";	// 0, 1

    return 0;
}

输出後，我们可以看到a与b值交换了，这是将a和b传入的address进行交换，之後在main 里面利用&符号传入 address。

最後，要介绍前面就提过的动态阵列（dynamic memory allocation）。

Dynamic memory allocation

int* a = new int[5];

我们都知道这是宣告一长度为5的动态阵列，不过我到现在才知道，原来其中的new是代表：配一块空间并回传其 address。

Memory leak
在动态阵列中，且还在 run time 时，系统不会自己释放动态阵列的记忆体（若是固定的阵列就会），因为这个空间是没有名字的。

因此，为了避免 code 占太多记忆体空间，下面要写 delete statement，来手动释放记忆体空间：

int* a = new int[5];

// statements

delete [] a;

二维动态阵列
若我们要宣告一个 n X m 的二维阵列，里面各项都是 0：

int** array = new int*[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
    array[i] = new int[m];
    for (int j = 0; j < m; j++) {
	array[i][j] = 0;
    }
}

// statements

delete [] array;

最後也要记得加上 delete statement。

Pointer 的笔记就到此为止，对於 pointer 的概念我还是有点似懂非懂，希望再多练习几题题目後，我能更熟悉！