指標 在

關於 指標

如同許多其他語言，C++ 也有_指標_。 你已經知道_參考_和_指標_很相似，但可以把它們想成更接近電腦內部運作的一層。 _指標_是儲存物件位址的變數。 它們用來直接與物件互動，讓 C++ 能動態配置記憶體，並有效率地操作資料。

如果你剛接觸_指標_，可能會覺得有點神祕，但一旦熟悉之後，就會發現它們其實相當直觀。

指標是 C++ 中非常關鍵的一部分，所以花點時間好好理解它們吧。 這個概念裡最基本的版本也稱為_笨指標_或_原始指標_。 在現代 C++ 中還有_智慧指標_；最基本的型態本身一點也不聰明，所有工作都得自己手動處理。

在深入細節之前，值得先了解_指標_的用途。 _指標_是一種把物件位址分享給程式其他部分的方法，這在兩個主要方面很有用：

1. 和_參考_一樣，指標能避免複製，有助於減少程式的資源用量。
2. 和_參考_不同，指標可以重新指定到不同的物件。
3. 指標也可以指向空值，表示它們目前沒有指向任何物件。

一般語法

在 C++ 中宣告指標時，需要指定指標所指向的資料型態，接著寫一個星號（*）和指標的名稱。 指標在宣告時不會自動初始化。 如果沒有明確指定，指標通常會持有不確定的值，一般稱為「垃圾位址」。 雖然某些編譯器可能會把指標初始化為nullptr，但並非所有編譯器都保證這種行為，所以千萬不要依賴它。 最好的做法是明確地初始化原始指標，並在使用前確認它不是空指標，以避免潛在問題。

int* ptr{nullptr}; // Declares a pointer and makes sure it is not invalid

要把變數的位址指定給指標，可以使用取址運算子（&）。 要解參考指標，則使用_間接運算子_（*）。

std::string opponent{"Solomon Lane"};
// 'ethan' points to the address of the string opponent
std::string* ethan{&opponent};
// Instead of ethan's, the opponent's name address is given to the passPort
std::string passportName{*ethan};

注意：解參考必須明確寫出來，而_參考_則像別名一樣直接運作。

指標運算

_指標運算_讓你能對指標進行算術運算，在處理陣列時特別有用。 把整數加到指標上，會讓它指向不同的元素。

// Stargate Coordinate Code
int gateCode[] = {462, 753, 218, 611, 977};
// 'ptr' points to the first element of 'gateCode'
int* ptr{&gateCode[0]};
// Accesses the third Stargate address through pointer arithmetic
int dialedAddress{*(ptr + 2)};
// Chevron encoded! Dialing Stargate address:
openStarGate(dialedAddress);

存取成員變數

在 C++ 中，->運算子用來透過指向物件的指標存取該物件的成員。 它是一種簡寫，能簡化透過指標存取物件成員的過程。 舉例來說，如果ptr是指向某個具有成員變數x的物件，你可以直接使用ptr->x，而不必寫成(*ptr).x。 在處理指向物件的指標時，這個運算子能提升程式碼的可讀性，並減少冗長的寫法。

這裡有個簡短的例子，其中 struct Superhero有一個成員變數superpower。 主函式建立了一個指向Superhero物件（代表神力女超人）的指標dianaPrince。 ->運算子用來存取成員變數superpower，展示神力女超人標誌性的「Lasso of Truth」。

struct Superhero {
    std::string superpower;
};

Superhero wonder_woman{};
Superhero* dianaPrince = &wonder_woman;
dianaPrince->superpower = "Lasso of Truth";

// Using the -> operator to access member variable superpower:
std::cout << "Wonder Woman, possesses the mighty " << dianaPrince->superpower;

// Memory cleanup:
delete dianaPrince;

指標與參考的比較

指標和參考都能間接存取物件，但它們的能力和安全考量不同。 指標可以靈活地改變所指向的物件，也可以指定為空值。 不過，這種彈性也帶來風險，例如解參考空指標，或產生懸空指標。 相較之下，參考不能是空值，而且在建立時就綁定到有效的物件，因此避開了這些風險。 由於參考比較安全，除非真的需要指標提供的額外功能，否則應該優先使用參考。

// There is a dark mark bearer, but who is it?
std::string* darkMarkBearer{nullptr};
// It is Bellatrix!
darkMarkBearer = new std::string{"Bellatrix Lestrange"};
// She has been defeated
delete darkMarkBearer;
// Reset pointer to null, symbolizing there is no more darkMarkBearer at the moment
darkMarkBearer = nullptr;