指针使用场景

上一章的引用不可为空，参数必须绑定到一个对象。但“有没有这项信息”常常由调用者决定，参数需要能表达“没有”。本章沿同一张场景表展开指针的场景，并给出所有权选择的入口。

指针的场景

场景	推荐方式	说明
“本该是引用”的可选只读输入	`const T*`	传 `nullptr` 表示没有
需要修改且可能为空（可选输出）	非 `const` 指针 `T*`	调用处可见 `&`
可选按值输入	`std::optional<T>`	现行指南的首选写法
转移所有权	`std::unique_ptr<T>` 按值	所有权随参数转移
共享所有权	`std::shared_ptr<T>`	按值或 `const&`，视引用计数而定

指针与引用的分界只有一条：参数可不可以为空。必须存在就用引用，可能没有才用指针。调用处由此一眼看出哪些参数可以不提供。

可空与可选

完整示例覆盖表中前两个场景：

pointer-usage-scenarios.cpp

// 指针使用场景示例：可空输入、可选输出与判空约定。
#include <iostream>
#include <string>

// 可选的只读输入：const 指针，传 nullptr 表示没有这项信息。
void PrintTask(const std::string& title, const std::string* note) {
  std::cout << "任务: " << title << "\n";
  if (note != nullptr) {
    std::cout << "备注: " << *note << "\n";
  }
}

// 可选输出：非 const 指针；找到首个数字时写入并返回 true。
bool TryFirstDigit(const std::string& text, int* digit_out) {
  for (char ch : text) {
    if (ch >= '0' && ch <= '9') {
      *digit_out = ch - '0';
      return true;
    }
  }
  return false;
}

int main() {
  const std::string note{"每周重开一局"};
  PrintTask("井字棋", &note);
  PrintTask("自由练习", nullptr);

  int digit = 0;
  if (TryFirstDigit("第 3 局", &digit)) {
    std::cout << "首个数字: " << digit << "\n";
  }
  if (!TryFirstDigit("残局", &digit)) {
    std::cout << "残局不含数字\n";
  }
  return 0;
}

运行结果：

运行效果

任务: 井字棋
备注: 每周重开一局
任务: 自由练习
首个数字: 3
残局不含数字

PrintTask 在解引用前先判空。TryFirstDigit 找不到数字也属正常结果，不是错误。调用处写 &digit，取地址的 & 让“这个参数会被写入”在调用行可见。

堆对象的所有权要移交时，用 std::unique_ptr<T> 按值传参。多处共享同一对象时，用 std::shared_ptr<T>。两者的语法与生命周期管理见内存分册。

常见错误

解引用前不判空

指针参数的约定是“可能为空”，解引用前先用 p != nullptr 确认，跳过判空时程序在空指针上直接崩溃。

指针传必存参数

调用者可能误传 nullptr，函数内被迫防御判空，接口约定反而模糊，必须存在的参数按上一章的表用 T& 或 const T&。

对象传给指针

调用 PrintTask(title, note) 少写一个 &，编译器直接报类型错误，指针参数在调用处写 &对象，取地址本身就是接口约定的一部分。

自测问题

PrintTask 的 note 参数为什么用 const std::string* 而不是 const std::string&？

查看答案

备注是可选信息，调用者要能表达“没有”。指针允许传 nullptr，引用必须绑定到对象。
TryFirstDigit 为什么返回 bool 还要一个 int* 参数？

查看答案

找不到首个数字是正常结果，bool 报告成败，int* 只在成功时写入。这就是可选输出的场景。
转移堆对象的所有权应该用什么参数？

查看答案

std::unique_ptr<T> 按值传参，所有权随参数移交。多处共享才用 std::shared_ptr<T>。

本章回顾

你现在能用指针表达可空输入与可选输出，并记住先判空再解引用。完整示例见 pointer-usage-scenarios.cpp，由分册目录下的 CMakeLists.txt 收集编译；所有权与生命周期见内存分册。