c语言指针_c语言指针详解 - CSDN
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  • C语言指针详解(经典,非常详细)

    万次阅读 多人点赞 2019-06-01 17:26:12
    要了解指针,多多少少会出现一些比较复杂的类型,所以我先介绍一下如何完全理解一个复杂类型,要理解复杂类型其实很简单,一个类型里会出现很多运算符,他们也像普通的表达式一样,有优先级,其优先级和运算优先级一样,...

    前言:复杂类型说明

        要了解指针,多多少少会出现一些比较复杂的类型,所以我先介绍一下如何完全理解一个复杂类型,要理解复杂类型其实很简单,一个类型里会出现很多运算符,他们也像普通的表达式一样,有优先级,其优先级和运算优先级一样,所以我总结了一下其原则:从变量名处起,根据运算符优先级结合,一步一步分析.下面让我们先从简单的类型开始慢慢分析吧:

    1. int p; //这是一个普通的整型变量 
    2. int *p; //首先从P 处开始,先与*结合,所以说明P 是一个指针,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型为int 型.所以P是一个返回整型数据的指针 
    3. int p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,说明P 是一个数组,然后与int 结合,说明数组里的元素是整型的,所以P 是一个由整型数据组成的数组 
    4. int *p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,因为其优先级比*高,所以P 是一个数组,然后再与*结合,说明数组里的元素是指针类型,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型是整型的,所以P 是一个由返回整型数据的指针所组成的数组 
    5. int (*p)[3]; //首先从P 处开始,先与*结合,说明P 是一个指针然后再与[]结合(与"()"这步可以忽略,只是为了改变优先级),说明指针所指向的内容是一个数组,然后再与int 结合,说明数组里的元素是整型的.所以P 是一个指向由整型数据组成的数组的指针 

     

    1. int **p; //首先从P 开始,先与*结合,说是P 是一个指针,然后再与*结合,说明指针所指向的元素是指针,然后再与int 结合,说明该指针所指向的元素是整型数据.由于二级指针以及更高级的指针极少用在复杂的类型中,所以后面更复杂的类型我们就不考虑多级指针了,最多只考虑一级指针. 
    2. int p(int); //从P 处起,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入()里分析,说明该函数有一个整型变量的参数,然后再与外面的int 结合,说明函数的返回值是一个整型数据 
    3. Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与最外层的int 结合,说明函数的返回类型是整型,所以P 是一个指向有一个整型参数且返回类型为整型的函数的指针 
    4. int *(*p(int))[3]; //可以先跳过,不看这个类型,过于复杂从P 开始,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入()里面,与int 结合,说明函数有一个整型变量参数,然后再与外面的*结合,说明函数返回的是一个指针,,然后到最外面一层,先与[]结合,说明返回的指针指向的是一个数组,然后再与*结合,说明数组里的元素是指针,然后再与int 结合,说明指针指向的内容是整型数据.所以P 是一个参数为一个整数据且返回一个指向由整型指针变量组成的数组的指针变量的函数.

    说到这里也就差不多了,我们的任务也就这么多,理解了这几个类型,其它的类型对我们来说也是小菜了,不过我们一般不会用太复杂的类型,那样会大大减小程序的可读性,请慎用,这上面的几种类型已经足够我们用了.

    一、细说指针

    指针是一个特殊的变量,它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型、指针所指向的类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区。让我们分别说明。

    先声明几个指针放着做例子:
     

    例一:

    1. (1)int*ptr; 
    2. (2)char*ptr; 
    3. (3)int**ptr; 
    4. (4)int(*ptr)[3]; 
    5. (5)int*(*ptr)[4];


     

    1.指针的类型

    从语法的角度看,你只要把指针声明语句里的指针名字去掉,剩下的部分就是这个指针的类型。这是指针本身所具有的类型。让我们看看例一中各个指针的类型:
    (1)int*ptr;//指针的类型是int*
    (2)char*ptr;//指针的类型是char*
    (3)int**ptr;//指针的类型是int**
    (4)int(*ptr)[3];//指针的类型是int(*)[3]
    (5)int*(*ptr)[4];//指针的类型是int*(*)[4]
    怎么样?找出指针的类型的方法是不是很简单?
     

    2.指针所指向的类型

    当你通过指针来访问指针所指向的内存区时,指针所指向的类型决定了编译器将把那片内存区里的内容当做什么来看待。
    从语法上看,你只须把指针声明语句中的指针名字和名字左边的指针声明符*去掉,剩下的就是指针所指向的类型。例如:
    (1)int*ptr; //指针所指向的类型是int
    (2)char*ptr; //指针所指向的的类型是char
    (3)int**ptr; //指针所指向的的类型是int*
    (4)int(*ptr)[3]; //指针所指向的的类型是int()[3]
    (5)int*(*ptr)[4]; //指针所指向的的类型是int*()[4]

    在指针的算术运算中,指针所指向的类型有很大的作用。
    指针的类型(即指针本身的类型)和指针所指向的类型是两个概念。当你对C 越来越熟悉时,你会发现,把与指针搅和在一起的"类型"这个概念分成"指针的类型"和"指针所指向的类型"两个概念,是精通指针的关键点之一。我看了不少书,发现有些写得差的书中,就把指针的这两个概念搅在一起了,所以看起书来前后矛盾,越看越糊涂。
     

    3.指针的值----或者叫指针所指向的内存区或地址

    指针的值是指针本身存储的数值,这个值将被编译器当作一个地址,而不是一个一般的数值。在32 位程序里,所有类型的指针的值都是一个32 位整数,因为32 位程序里内存地址全都是32 位长。指针所指向的内存区就是从指针的值所代表的那个内存地址开始,长度为si zeof(指针所指向的类型)的一片内存区。以后,我们说一个指针的值是XX,就相当于说该指针指向了以XX 为首地址的一片内存区域;我们说一个指针指向了某块内存区域,就相当于说该指针的值是这块内存区域的首地址。指针所指向的内存区和指针所指向的类型是两个完全不同的概念。在例一中,指针所指向的类型已经有了,但由于指针还未初始化,所以它所指向的内存区是不存在的,或者说是无意义的。
    以后,每遇到一个指针,都应该问问:这个指针的类型是什么?指针指的类型是什么?该指针指向了哪里?(重点注意)
     

    4 指针本身所占据的内存区

    指针本身占了多大的内存?你只要用函数sizeof(指针的类型)测一下就知道了。在32 位平台里,指针本身占据了4 个字节的长度。指针本身占据的内存这个概念在判断一个指针表达式(后面会解释)是否是左值时很有用。

     


     

    二、指针的算术运算

    指针可以加上或减去一个整数。指针的这种运算的意义和通常的数值的加减运算的意义是不一样的,以单元为单位。例如:
     

    例二:

    1.     char a[20]; 
    2.     int *ptr=(int *)a; //强制类型转换并不会改变a 的类型 
    3.     ptr++; 


     

    在上例中,指针ptr 的类型是int*,它指向的类型是int,它被初始化为指向整型变量a。接下来的第3句中,指针ptr被加了1,编译器是这样处理的:它把指针ptr 的值加上了sizeof(int),在32 位程序中,是被加上了4,因为在32 位程序中,int 占4 个字节。由于地址是用字节做单位的,故ptr 所指向的地址由原来的变量a 的地址向高地址方向增加了4 个字节。由于char 类型的长度是一个字节,所以,原来ptr 是指向数组a 的第0 号单元开始的四个字节,此时指向了数组a 中从第4 号单元开始的四个字节。我们可以用一个指针和一个循环来遍历一个数组,看例子:

    例三:

    1.     int array[20]={0}; 
    2.     int *ptr=array
    3.     for(i=0;i<20;i++) 
    4.     { 
    5.         (*ptr)++; 
    6.         ptr++ 
    7.     } 


     

    这个例子将整型数组中各个单元的值加1。由于每次循环都将指针ptr加1 个单元,所以每次循环都能访问数组的下一个单元。

     

    再看例子:
     

    例四:

    1. char a[20]="You_are_a_girl"
    2. int *ptr=(int *)a; 
    3. ptr+=5;


     

    在这个例子中,ptr 被加上了5,编译器是这样处理的:将指针ptr 的值加上5 乘sizeof(int),在32 位程序中就是加上了5 乘4=20。由于地址的单位是字节,故现在的ptr 所指向的地址比起加5 后的ptr 所指向的地址来说,向高地址方向移动了20 个字节。
    在这个例子中,没加5 前的ptr 指向数组a 的第0 号单元开始的四个字节,加5 后,ptr 已经指向了数组a 的合法范围之外了。虽然这种情况在应用上会出问题,但在语法上却是可以的。这也体现出了指针的灵活性。如果上例中,ptr 是被减去5,那么处理过程大同小异,只不过ptr 的值是被减去5 乘sizeof(int),新的ptr 指向的地址将比原来的ptr 所指向的地址向低地址方向移动了20 个字节。
    下面请允许我再举一个例子:(一个误区)

    例五:

    1.     #include<stdio.h> 
    2.     int main() 
    3.     { 
    4.         char a[20]=" You_are_a_girl"
    5.         char *p=a; 
    6.         char **ptr=&p; 
    7.         //printf("p=%d\n",p); 
    8.         //printf("ptr=%d\n",ptr); 
    9.         //printf("*ptr=%d\n",*ptr); 
    10.         printf("**ptr=%c\n",**ptr); 
    11.         ptr++; 
    12.         //printf("ptr=%d\n",ptr); 
    13.         //printf("*ptr=%d\n",*ptr); 
    14.         printf("**ptr=%c\n",**ptr); 
    15.     } 


     

    误区一、输出答案为Y 和o
    误解:ptr 是一个char 的二级指针,当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char),所以输出如上结果,这个可能只是少部分人的结果.
    误区二、输出答案为Y 和a误解:ptr 指向的是一个char *类型,当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char *)(有可能会有人认为这个值为1,那就会得到误区一的答案,这个值应该是4,参考前面内容), 即&p+4; 那进行一次取值运算不就指向数组中的第五个元素了吗?那输出的结果不就是数组中第五个元素了吗?答案是否定的.
    正解: ptr 的类型是char **,指向的类型是一个char *类型,该指向的地址就是p的地址(&p),当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,这个你去问上帝吧,或者他会告诉你在哪?所以最后的输出会是一个随机的值,或许是一个非法操作.

    总结一下:
    一个指针ptrold 加(减)一个整数n 后,结果是一个新的指针ptrnew,ptrnew 的类型和ptrold 的类型相同,ptrnew 所指向的类型和ptrold所指向的类型也相同。ptrnew 的值将比ptrold 的值增加(减少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。就是说,ptrnew 所指向的内存区将比ptrold 所指向的内存区向高(低)地址方向移动了n 乘sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。指针和指针进行加减:两个指针不能进行加法运算,这是非法操作,因为进行加法后,得到的结果指向一个不知所向的地方,而且毫无意义。两个指针可以进行减法操作,但必须类型相同,一般用在数组方面,不多说了。
     

    三、运算符&和*

    这里&是取地址运算符,*是间接运算符。
    &a 的运算结果是一个指针,指针的类型是a 的类型加个*,指针所指向的类型是a 的类型,指针所指向的地址嘛,那就是a 的地址。
    *p 的运算结果就五花八门了。总之*p 的结果是p 所指向的东西,这个东西有这些特点:它的类型是p 指向的类型,它所占用的地址是p所指向的地址。
     

    例六:

    1. int a=12; int b; int *p; int **ptr; 
    2. p=&a; //&a 的结果是一个指针,类型是int*,指向的类型是 
    3. //int,指向的地址是a 的地址。 
    4. *p=24; //*p 的结果,在这里它的类型是int,它所占用的地址是 
    5. //p 所指向的地址,显然,*p 就是变量a 
    6. ptr=&p; //&p 的结果是个指针,该指针的类型是p 的类型加个* 
    7. //在这里是int **。该指针所指向的类型是p 的类型,这 
    8. //里是int*。该指针所指向的地址就是指针p 自己的地址。 
    9. *ptr=&b; //*ptr 是个指针,&b 的结果也是个指针,且这两个指针 
    10. //的类型和所指向的类型是一样的,所以用&b 来给*ptr  
    11. //值就是毫无问题的了。 
    12. **ptr=34; //*ptr 的结果是ptr 所指向的东西,在这里是一个指针, 
    13. //对这个指针再做一次*运算,结果是一个int 类型的变量。


     

    四、指针表达式

    一个表达式的结果如果是一个指针,那么这个表达式就叫指针表式。
    下面是一些指针表达式的例子:
    例七:
     

    1. int a,b; 
    2. int array[10]; 
    3. int *pa; 
    4. pa=&a; //&a 是一个指针表达式。 
    5. Int **ptr=&pa; //&pa 也是一个指针表达式。 
    6. *ptr=&b; //*ptr &b 都是指针表达式。 
    7. pa=array
    8. pa++; //这也是指针表达式。

    例八:

    1. char *arr[20]; 
    2. char **parr=arr; //如果把arr 看作指针的话,arr 也是指针表达式 
    3. char *str; 
    4. str=*parr; //*parr 是指针表达式 
    5. str=*(parr+1); //*(parr+1)是指针表达式 
    6. str=*(parr+2); //*(parr+2)是指针表达式

    由于指针表达式的结果是一个指针,所以指针表达式也具有指针所具有的四个要素:指针的类型,指针所指向的类型,指针指向的内存区,指针自身占据的内存。
    好了,当一个指针表达式的结果指针已经明确地具有了指针自身占据的内存的话,这个指针表达式就是一个左值,否则就不是一个左值。在例七中,&a 不是一个左值,因为它还没有占据明确的内存。*ptr 是一个左值,因为*ptr 这个指针已经占据了内存,其实*ptr 就是指针pa,既然pa 已经在内存中有了自己的位置,那么*ptr 当然也有了自己的位置。
     

    五、数组和指针的关系

    数组的数组名其实可以看作一个指针。看下例:
     

    例九:

    1. int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value; 
    2. value=array[0]; //也可写成:value=*array; 
    3. value=array[3]; //也可写成:value=*(array+3); 
    4. value=array[4]; //也可写成:value=*(array+4);

    上例中,一般而言数组名array 代表数组本身,类型是int[10],但如果把array 看做指针的话,它指向数组的第0 个单元,类型是int* 所指向的类型是数组单元的类型即int。因此*array 等于0 就一点也不奇怪了。同理,array+3 是一个指向数组第3 个单元的指针,所以*(array+3)等于3。其它依此类推。
     

    例十:

    1. char *str[3]={ 
    2.     "Hello,thisisasample!"
    3.     "Hi,goodmorning."
    4.     "Helloworld" 
    5. }; 
    6. char s[80] 
    7. strcpy(s,str[0]); //也可写成strcpy(s,*str); 
    8. strcpy(s,str[1]); //也可写成strcpy(s,*(str+1)); 
    9. strcpy(s,str[2]); //也可写成strcpy(s,*(str+2));

    上例中,str 是一个三单元的数组,该数组的每个单元都是一个指针,这些指针各指向一个字符串。把指针数组名str 当作一个指针的话,它指向数组的第0 号单元,它的类型是char **,它指向的类型是char *。
    *str 也是一个指针,它的类型是char *,它所指向的类型是char,它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一个字符的地址,即'H'的地址。注意:字符串相当于是一个数组,在内存中以数组的形式储存,只不过字符串是一个数组常量,内容不可改变,且只能是右值.如果看成指针的话,他即是常量指针,也是指针常量.
    str+1 也是一个指针,它指向数组的第1 号单元,它的类型是char**,它指向的类型是char*。
    *(str+1)也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向"Hi,goodmorning."的第一个字符'H'

    下面总结一下数组的数组名(数组中储存的也是数组)的问题:
    声明了一个数组TYPE array[n],则数组名称array 就有了两重含义:
    第一,它代表整个数组,它的类型是TYPE[n];
    第二,它是一个常量指针,该指针的类型是TYPE*,该指针指向的类型是TYPE,也就是数组单元的类型,该指针指向的内存区就是数组第0 号单元,该指针自己占有单独的内存区,注意它和数组第0 号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是不能修改的,即类似array++的表达式是错误的。在不同的表达式中数组名array 可以扮演不同的角色。在表达式sizeof(array)中,数组名array 代表数组本身,故这时sizeof 函数测出的是整个数组的大小。
    在表达式*array 中,array 扮演的是指针,因此这个表达式的结果就是数组第0 号单元的值。sizeof(*array)测出的是数组单元的大小。
    表达式array+n(其中n=0,1,2,.....)中,array 扮演的是指针,故array+n 的结果是一个指针,它的类型是TYPE *,它指向的类型是TYPE,它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测出的是指针类型的大小。在32 位程序中结果是4
     

    例十一:

    1. int array[10]; 
    2. int (*ptr)[10]; 
    3. ptr=&array;

    上例中ptr 是一个指针,它的类型是int(*)[10],他指向的类型是int[10] ,我们用整个数组的首地址来初始化它。在语句ptr=&array中,array 代表数组本身。
    本节中提到了函数sizeof(),那么我来问一问,sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自身类型的大小呢还是指针所指向的类型的大小?
    答案是前者。例如:
    int(*ptr)[10];
    则在32 位程序中,有:
    sizeof(int(*)[10])==4
    sizeof(int[10])==40
    sizeof(ptr)==4
    实际上,sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小,而不是别的什么类型的大小。

     

    六、指针和结构类型的关系

    可以声明一个指向结构类型对象的指针。
     

    例十二:

    1.     struct MyStruct 
    2.     { 
    3.         int a; 
    4.         int b; 
    5.         int c; 
    6.     }; 
    7.     struct MyStruct ss={20,30,40}; 
    8.     //声明了结构对象ss,并把ss 的成员初始化为2030 40 
    9.     struct MyStruct *ptr=&ss
    10.     //声明了一个指向结构对象ss 的指针。它的类型是 
    11.     //MyStruct *,它指向的类型是MyStruct 
    12.     int *pstr=(int*)&ss; 
    13.     //声明了一个指向结构对象ss 的指针。但是pstr  
    14.     //它被指向的类型ptr 是不同的。 

    请问怎样通过指针ptr 来访问ss 的三个成员变量?
    答案:
    ptr->a; //指向运算符,或者可以这们(*ptr).a,建议使用前者
    ptr->b;
     

    ptr->c;

     

    又请问怎样通过指针pstr 来访问ss 的三个成员变量?
    答案:
    *pstr; //访问了ss 的成员a。
    *(pstr+1); //访问了ss 的成员b。
    *(pstr+2) //访问了ss 的成员c。
     

    虽然我在我的MSVC++6.0 上调式过上述代码,但是要知道,这样使用pstr 来访问结构成员是不正规的,为了说明为什么不正规,让我们看看怎样通过指针来访问数组的各个单元: (将结构体换成数组)

     

    例十三:

    1. int array[3]={35,56,37}; 
    2. int *pa=array
    3. //通过指针pa 访问数组array 的三个单元的方法是: 
    4. *pa; //访问了第0 号单元 
    5. *(pa+1); //访问了第1 号单元 
    6. *(pa+2); //访问了第2 号单元

    从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。
    所有的C/C++编译器在排列数组的单元时,总是把各个数组单元存放在连续的存储区里,单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时,在某种编译环境下,可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐,需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节",这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。
    所以,在例十二中,即使*pstr 访问到了结构对象ss 的第一个成员变量a,也不能保证*(pstr+1)就一定能访问到结构成员b。因为成员a 和成员b 之间可能会有若干填充字节,说不定*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节,嘿,这倒是个不错的方法。
    不过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针ptr 的方法。



     

    七、指针和函数的关系

    可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。
    int fun1(char *,int);
    int (*pfun1)(char *,int);
    pfun1=fun1;
    int a=(*pfun1)("abcdefg",7); //通过函数指针调用函数。
    可以把指针作为函数的形参。在函数调用语句中,可以用指针表达式来作为实参。
     

    例十四:

    1.     int fun(char *); 
    2.     inta; 
    3.     char str[]="abcdefghijklmn"
    4.     a=fun(str); 
    5.     int fun(char *s) 
    6.     { 
    7.         int num=0
    8.         for(int i=0;;) 
    9.         { 
    10.             num+=*s;s++; 
    11.         } 
    12.         return num; 
    13.     } 

    这个例子中的函数fun 统计一个字符串中各个字符的ASCII 码值之和。前面说了,数组的名字也是一个指针。在函数调用中,当把str作为实参传递给形参s 后,实际是把str 的值传递给了s,s 所指向的地址就和str 所指向的地址一致,但是str 和s 各自占用各自的存储空间。在函数体内对s 进行自加1 运算,并不意味着同时对str 进行了自加1 运算。


     

    八、指针类型转换

    当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时,赋值号的左边是一个指针,赋值号的右边是一个指针表达式。在我们前面所举的例子中,绝大多数情况下,指针的类型和指针表达式的类型是一样的,指针所指向的类型和指针表达式所指向的类型是一样的。
     

    例十五:

    1. float f=12.3
    2. float *fptr=&f; 
    3. int *p;

    在上面的例子中,假如我们想让指针p 指向实数f,应该怎么办?
    是用下面的语句吗?
    p=&f;
    不对。因为指针p 的类型是int *,它指向的类型是int。表达式&f 的结果是一个指针,指针的类型是float *,它指向的类型是float。
    两者不一致,直接赋值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0 上,对指针的赋值语句要求赋值号两边的类型一致,所指向的类型也一致,其它的编译器上我没试过,大家可以试试。为了实现我们的目的,需要进行"强制类型转换":
    p=(int*)&f;
    如果有一个指针p,我们需要把它的类型和所指向的类型改为TYEP *TYPE, 那么语法格式是: (TYPE *)p;
    这样强制类型转换的结果是一个新指针,该新指针的类型是TYPE *,它指向的类型是TYPE,它指向的地址就是原指针指向的地址。
    而原来的指针p 的一切属性都没有被修改。(切记)
    一个函数如果使用了指针作为形参,那么在函数调用语句的实参和形参的结合过程中,必须保证类型一致,否则需要强制转换
     

    例十六:

    1.     void fun(char*); 
    2.     int a=125,b; 
    3.     fun((char*)&a); 
    4.     void fun(char*s) 
    5.     { 
    6.         charc; 
    7.         c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c; 
    8.         c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c; 
    9.     } 

    注意这是一个32 位程序,故int 类型占了四个字节,char 类型占一个字节。函数fun 的作用是把一个整数的四个字节的顺序来个颠倒。注意到了吗?在函数调用语句中,实参&a 的结果是一个指针,它的类型是int *,它指向的类型是int。形参这个指针的类型是char *,它指向的类型是char。这样,在实参和形参的结合过程中,我们必须进行一次从int *类型到char *类型的转换。
    结合这个例子,我们可以这样来
    想象编译器进行转换的过程:编译器先构造一个临时指针char *temp,然后执行temp=(char *)&a,最后再把temp 的值传递给s。所以最后的结果是:s 的类型是char *,它指向的类型是char,它指向的地址就是a 的首地址。
    我们已经知道,指针的值就是指针指向的地址,在32 位程序中,指针的值其实是一个32 位整数。
     

    那可不可以把一个整数当作指针的值直接赋给指针呢?就象下面的语句:

    1.     unsigned int a; 
    2.     TYPE *ptr; //TYPE intchar 或结构类型等等类型。 
    3.     a=20345686
    4.     ptr=20345686; //我们的目的是要使指针ptr 指向地址20345686 
    5.       
    6.     ptr=a; //我们的目的是要使指针ptr 指向地址20345686 
    7.     //编译一下吧。结果发现后面两条语句全是错的。那么我们的目的就不能达到了吗?不,还有办法: 
    8.     unsigned int a; 
    9.     TYPE *ptr; //TYPE intchar 或结构类型等等类型。 
    10.     a=N //N 必须代表一个合法的地址; 
    11.     ptr=(TYPE*)a //呵呵,这就可以了。 

    严格说来这里的(TYPE *)和指针类型转换中的(TYPE *)还不一样。这里的(TYPE*)的意思是把无符号整数a 的值当作一个地址来看待。上面强调了a 的值必须代表一个合法的地址,否则的话,在你使用ptr 的时候,就会出现非法操作错误。想想能不能反过来,把指针指向的地址即指针的值当作一个整数取出来。完全可以。下面的例子演示了把一个指针的值当作一个整数取出来,然后再把这个整数当作一个地址赋给一个指针:
     

    例十七:

    1. int a=123,b; 
    2. int *ptr=&a; 
    3. char *str; 
    4. b=(int)ptr; //把指针ptr 的值当作一个整数取出来。 
    5. str=(char*)b; //把这个整数的值当作一个地址赋给指针str

    现在我们已经知道了,可以把指针的值当作一个整数取出来,也可以把一个整数值当作地址赋给一个指针。



     

    九、指针的安全问题

    看下面的例子:
     

    例十八:

    1. char s='a'
    2. int *ptr; 
    3. ptr=(int *)&s; 
    4. *ptr=1298

    指针ptr 是一个int *类型的指针,它指向的类型是int。它指向的地址就是s 的首地址。在32 位程序中,s 占一个字节,int 类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s 所占的一个字节,还把和s 相临的高地址方向的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的?只有编译程序知道,而写程序的人是不太可能知道的。也许这三个字节里存储了非常重要的数据,也许这三个字节里正好是程序的一条代码,而由于你对指针的马虎应用,这三个字节的值被改变了!这会造成崩溃性的错误。
    让我们再来看一例:
     

    例十九:

    1. char a; 
    2. int *ptr=&a; 
    3. ptr++; 
    4. *ptr=115;

    该例子完全可以通过编译,并能执行。但是看到没有?第3 句对指针ptr 进行自加1 运算后,ptr 指向了和整形变量a 相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么?我们不知道。有可能它是一个非常重要的数据,甚至可能是一条代码。
    而第4 句竟然往这片存储区里写入一个数据!这是严重的错误。所以在使用指针时,程序员心里必须非常清楚:我的指针究竟指向了哪里。在用指针访问数组的时候,也要注意不要超出数组的低端和高端界限,否则也会造成类似的错误。
    在指针的强制类型转换:ptr1=(TYPE *)ptr2 中,如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(ptr1 的类型),那么在使用指针ptr1 来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2 的类型) 小于sizeof(ptr1 的类型),那么在使用指针ptr1 来访问ptr2 所指向的存储区时是不安全的。至于为什么,读者结合例十八来想一想,应该会明白的。

     

     

     

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  • C语言中的指针概念

    千次阅读 多人点赞 2018-07-20 11:20:49
    一般把数据都放在存储器中,存储器中一个字节称为一个内存单元 不同数据类型所占用的内存单元数不等,如整型量占2个单元,字符量占1...在C语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量. 因此,一个指针变量...

    一般把数据都放在存储器中,存储器中一个字节称为一个内存单元
    不同数据类型所占用的内存单元数不等,如整型量占2个单元,字符量占1个单元,每个内存单元都有编号.这个编号也叫地址.就是我们所说的指针.内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念.对于一个内存单元来说,单元的地址即为指针,其中存放的数据才是该单元的内容.在C语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量.
    因此,一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针.
    “指针”是指地址,是常量,”指针变量”指取值为地址的变量.定义指针的目的是通过指针去访问内存单元.

    变量的指针和指向变量的指针变量
    首先,变量的指针就是变量的地址.
    存放变量地址的变量是指针变量.
    在C语言中允许用一个变量来存放指针.
    这种变量称为指针变量.因此
    一个指针变量的值,就是某个变量的地址.或者称为某个变量的指针.
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    定义指针变量
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    指针变量的引用
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    需要注意的是
    指针运算符”“和指针变量说明中的指针说明符”“不是一回事.,在指针变量说明中,”“是类型说明符,表示其后的变量是指针类型,而表达式中出现的”“则是一个运算符用以表示指针变量所指的变量.
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    数组指针和指向数组的指针变量
    一个变量有一个地址,一个数组包含若干元素,每个数组元素都在内存中占用存储单元,他们都有相应的地址,所谓数组的指针是指数组的起始地址.数组元素的指针是数组元素的地址.

    指向数组元素的指针
    一个数组是由连续的一块内存单元组成的.数组名就是这块连续内存单元的首地址.一个数组也是由各个数组元素(下标变量)组成的.每个数组元素按其类型不同占有几个连续的内存单元.一个数组元素的首地址也是指它所占有的几个内存单元的首地址.
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  • C语言指针详解

    千次阅读 多人点赞 2018-07-13 13:45:15
    然而,想要全面理解指针,除了要对C语言有熟练的掌握外,还要有计算机硬件以及操作系统等方方面面的基本知识。所以我想通过一篇文章来尽可能的讲解指针,以对得起这个文章的标题吧。 为什么需要指针?指针解决了一些...

    前言

    这不是我第一次写关于C指针的文章了,只是因为指针对于C来说太重要,而且随着自己编程经历越多,对指针的理解越多,因此有了本文。然而,想要全面理解指针,除了要对C语言有熟练的掌握外,还要有计算机硬件以及操作系统等方方面面的基本知识。所以我想通过一篇文章来尽可能的讲解指针,以对得起这个文章的标题吧。

     

    为什么需要指针?

    指针解决了一些编程中基本的问题。

    第一,指针的使用使得不同区域的代码可以轻易的共享内存数据。当然你也可以通过数据的复制达到相同的效果,但是这样往往效率不太好,因为诸如结构体等大型数据,占用的字节数多,复制很消耗性能。但使用指针就可以很好的避免这个问题,因为任何类型的指针占用的字节数都是一样的(根据平台不同,有4字节或者8字节或者其他可能)。
     
    第二,指针使得一些复杂的链接性的数据结构的构建成为可能,比如链表,链式二叉树等等。
     
    第三,有些操作必须使用指针。如操作申请的堆内存。还有:C语言中的一切函数调用中,值传递都是“按值传递”的,如果我们要在函数中修改被传递过来的对象,就必须通过这个对象的指针来完成。

    指针是什么?

    我们指知道:C语言中的数组是指 一类 类型,数组具体区分为  int 类型数组,double类型数组,char数组 等等。同样指针 这个概念也泛指 一类 数据类型,int指针类型,double指针类型,char指针类型等等。
    通常,我们用int类型保存一些整型的数据,如 int num = 97 , 我们也会用char来存储字符: char ch = 'a'。
    我们也必须知道:任何程序数据载入内存后,在内存都有他们的地址,这就是指针。而为了保存一个数据在内存中的地址,我们就需要指针变量。
    因此:指针是程序数据在内存中的地址,而指针变量是用来保存这些地址的变量。

     

     

    为什么程序中的数据会有自己的地址?

    弄清这个问题我们需要从操作系统的角度去认知内存。
    电脑维修师傅眼中的内存是这样的:内存在物理上是由一组DRAM芯片组成的。
     

    而作为一个程序员,我们不需要了解内存的物理结构,操作系统将RAM等硬件和软件结合起来,给程序员提供的一种对内存使用的抽象。,这种抽象机制使得程序使用的是虚拟存储器,而不是直接操作和使用真实存在的物理存储器。所有的虚拟地址形成的集合就是虚拟地址空间。 

    程序员眼中的内存应该是下面这样的。

    也就是说,内存是一个很大的,线性的字节数组(平坦寻址)。每一个字节都是固定的大小,由8个二进制位组成。最关键的是,每一个字节都有一个唯一的编号,编号从0开始,一直到最后一个字节。如上图中,这是一个256M的内存,他一共有256x1024x1024  = 268435456个字节,那么它的地址范围就是 0 ~268435455  。

     

    由于内存中的每一个字节都有一个唯一的编号,因此,在程序中使用的变量,常量,甚至数函数等数据,当他们被载入到内存中后,都有自己唯一的一个编号,这个编号就是这个数据的地址。指针就是这样形成的。

    下面用代码说明

    按 Ctrl+C 复制代码
    按 Ctrl+C 复制代码

    指针的值实质是内存单元(即字节)的编号,所以指针 单独从数值上看,也是整数,他们一般用16进制表示。指针的值(虚拟地址值)使用一个机器字的大小来存储,也就是说,对于一个机器字为w位的电脑而言,它的虚拟地址空间是0~2w - 1 ,程序最多能访问2w个字节。这就是为什么xp这种32位系统最大支持4GB内存的原因了。
    我们可以大致画出变量ch和num在内存模型中的存储。(假设 char占1个字节,int占4字节)
     

     

     变量和内存

     为了简单起见,这里就用上面例子中的  int num = 97 这个局部变量来分析变量在内存中的存储模型。

     
    已知:num的类型是int,占用了4个字节的内存空间,其值是97,地址是0028FF40。我们从以下几个方面去分析。
     
    1、内存的数据
         内存的数据就是变量的值对应的二进制,一切都是二进制。97的二进制是 : 00000000 00000000 00000000 0110000 , 但使用的小端模式存储时,低位数据存放在低地址,所以图中画的时候是倒过来的。
     
    2、内存数据的类型
         内存的数据类型决定了这个数据占用的字节数,以及计算机将如何解释这些字节。num的类型是int,因此将被解释为 一个整数。
     
    3、内存数据的名称
         内存的名称就是变量名。实质上,内存数据都是以地址来标识的,根本没有内存的名称这个说法,这只是高级语言提供的抽象机制 ,方便我们操作内存数据。而且在C语言中,并不是所有的内存数据都有名称,例如使用malloc申请的堆内存就没有。
     
    4、内存数据的地址
         如果一个类型占用的字节数大于1,则其变量的地址就是地址值最小的那个字节的地址。因此num的地址是 0028FF40。 内存的地址用于标识这个内存块。
     
    5、内存数据的生命周期
         num是main函数中的局部变量,因此当main函数被启动时,它被分配于栈内存上,当main执行结束时,消亡。    
    如果一个数据一直占用着他的内存,那么我们就说他是“活着的”,如果他占用的内存被回收了,则这个数据就“消亡了”。C语言中的程序数据会按照他们定义的位置,数据的种类,修饰的关键字等因素,决定他们的生命周期特性。实质上我们程序使用的内存会被逻辑上划分为:   栈区,堆区,静态数据区,方法区。不同的区域的数据有不同的生命周期。
         无论以后计算机硬件如何发展,内存容量都是有限的,因此清楚理解程序中每一个程序数据的生命周期是非常重要的。
         我会在以后的文章中再对C语言的内存管理做出介绍,敬请期待。
         

    指针变量 和 指向关系

    用来保存 指针 的变量,就是指针变量。如果指针变量p1保存了变量 num的地址,则就说:p1指向了变量num,也可以说p1指向了num所在的内存块 ,这种指向关系,在图中一般用 箭头表示。

     

    上图中,指针变量p1指向了num所在的内存块 ,即从地址0028FF40开始的4个byte 的内存块。

     

    定义指针变量
     
    C语言中,定义变量时,在变量名 前 写一个 * 星号,这个变量就变成了对应变量类型的指针变量。必要时要加( ) 来避免优先级的问题。
     
    引申:C语言中,定义变量时,在定义的最前面写上typedef ,那么这个变量名就成了一种类型,即这个类型的同义词。
    复制代码
    int a ; //int类型变量 a
    int *a ; //int* 变量a
    int arr[3]; //arr是包含3个int元素的数组
    int (* arr )[3]; //arr是一个指向包含3个int元素的数组的指针变量
    
    
    //-----------------各种类型的指针------------------------------
    
    int* p_int; //指向int类型变量的指针 
    
    double* p_double; //指向idouble类型变量的指针 
    
    struct Student *p_struct; //结构体类型的指针
    
    int(*p_func)(int,int); //指向返回类型为int,有2个int形参的函数的指针 
    
    int(*p_arr)[3]; //指向含有3个int元素的数组的指针 
    
    int** p_pointer; //指向 一个整形变量指针的指针
    复制代码

     

    取地址
    既然有了指针变量,那就得让他保存其它变量的地址,使用& 运算符取得一个变量的地址。
    复制代码
    int add(int a , int b)
    {
        return a + b;
    }
    
    int main(void)
    {
        int num = 97;
        float score = 10.00F;
        int arr[3] = {1,2,3};
    
        //-----------------------
    
        int* p_num = &num;
        float* p_score = &score;
        int (*p_arr)[3] = &arr;           
        int (*fp_add)(int ,int )  = add;  //p_add是指向函数add的函数指针
        return 0;
    }
    复制代码
     
    特殊的情况,他们并不一定需要使用&取地址:
    • 数组名的值就是这个数组的第一个元素的地址。
    • 函数名的值就是这个函数的地址。
    • 字符串字面值常量作为右值时,就是这个字符串对应的字符数组的名称,也就是这个字符串在内存中的地址。 
    复制代码
    int add(int a , int b){
        return a + b;
    }
    int main(void)
    {
        int arr[3] = {1,2,3};
        //-----------------------
        int* p_first = arr;
        int (*fp_add)(int ,int )  =  add;
        const char* msg = "Hello world";
        return 0;
    }
    复制代码
     
    解地址
    我们需要一个数据的指针变量干什么?当然使用通过它来操作(读/写)它指向的数据啦。对一个指针解地址,就可以取到这个内存数据,解地址 的写法,就是在指针的前面加一个*号。
    解指针的实质是:从指针指向的内存块中取出这个内存数据。
    复制代码
    int main(void)
    {
        int age = 19;
        int*p_age = &age;
        *p_age  = 20;  //通过指针修改指向的内存数据
    
        printf("age = %d\n",*p_age);   //通过指针读取指向的内存数据
        printf("age = %d\n",age);
    
        return 0;
    }
    复制代码
     
     
    指针之间的赋值
    指针赋值和int变量赋值一样,就是将地址的值拷贝给另外一个。指针之间的赋值是一种浅拷贝,是在多个编程单元之间共享内存数据的高效的方法。
    int* p1  = & num;
    int* p3 = p1;
    
    //通过指针 p1 、 p3 都可以对内存数据 num 进行读写,如果2个函数分别使用了p1 和p3,那么这2个函数就共享了数据num。

     

    空指针
    指向空,或者说不指向任何东西。在C语言中,我们让指针变量赋值为NULL表示一个空指针,而C语言中,NULL实质是 ((void*)0) ,  在C++中,NULL实质是0。
    换种说法:任何程序数据都不会存储在地址为0的内存块中,它是被操作系统预留的内存块。
     
    下面代码摘自 stdlib.h
    #ifdef __cplusplus
         #define NULL    0
    #else    
         #define NULL    ((void *)0)
    #endif

     

    坏指针
     
    指针变量的值是NULL,或者未知的地址值,或者是当前应用程序不可访问的地址值,这样的指针就是坏指针,不能对他们做解指针操作,否则程序会出现运行时错误,导致程序意外终止。
    任何一个指针变量在做 解地址操作前,都必须保证它指向的是有效的,可用的内存块,否则就会出错。坏指针是造成C语言Bug的最频繁的原因之一。
     
    下面的代码就是错误的示例。
    复制代码
    void opp()
    {
         int*p = NULL;
         *p = 10;      //Oops! 不能对NULL解地址
    }
    
    void foo()
    {
         int*p;
         *p = 10;      //Oops! 不能对一个未知的地址解地址
    }
    
    void bar()
    {
         int*p = (int*)1000; 
         *p =10;      //Oops!   不能对一个可能不属于本程序的内存的地址的指针解地址
    }
    复制代码

     

    指针的2个重要属性

    指针也是一种数据,指针变量也是一种变量,因此指针 这种数据也符合前面 变量和内存 主题中的特性。 这里我只想强调2个属性: 指针的类型,指针的值。

    复制代码
    int main(void)
    {
        int num = 97;
        int *p1  = &num;
        char* p2 = (char*)(&num);
    
        printf("%d\n",*p1);    //输出  97
        putchar(*p2);          //输出  a
        return 0;
    }
    复制代码

     

    指针的值:很好理解,如上面的num 变量 ,其地址的值就是0028FF40 ,因此 p1的值就是0028FF40。数据的地址用于在内存中定位和标识这个数据,因为任何2个内存不重叠的不同数据的地址都是不同的。
    指针的类型:指针的类型决定了这个指针指向的内存的字节数并如何解释这些字节信息。一般指针变量的类型要和它指向的数据的类型匹配。
     
     
    由于num的地址是0028FF40,因此p1  和  p2的值都是0028FF40
    *p1  :  将从地址0028FF40 开始解析,因为p1是int类型指针,int占4字节,因此向后连续取4个字节,并将这4个字节的二进制数据解析为一个整数 97。
    *p2  :  将从地址0028FF40 开始解析,因为p2是char类型指针,char占1字节,因此向后连续取1个字节,并将这1个字节的二进制数据解析为一个字符,即'a'。
     
    同样的地址,因为指针的类型不同,对它指向的内存的解释就不同,得到的就是不同的数据。
     
     
    void*类型指针 
    由于void是空类型,因此void*类型的指针只保存了指针的值,而丢失了类型信息,我们不知道他指向的数据是什么类型的,只指定这个数据在内存中的起始地址,如果想要完整的提取指向的数据,程序员就必须对这个指针做出正确的类型转换,然后再解指针。因为,编译器不允许直接对void*类型的指针做解指针操作。

     

    结构体和指针

    结构体指针有特殊的语法:  -> 符号 
    如果p是一个结构体指针,则可以使用 p ->【成员】 的方法访问结构体的成员
    复制代码
    typedef struct
    {
        char name[31];
        int age;
        float score;
    }Student;
    
    int main(void)
    {
        Student stu = {"Bob" , 19, 98.0};
        Student*ps = &stu;
    
        ps->age = 20;
        ps->score = 99.0;
        printf("name:%s age:%d\n",ps->name,ps->age);
        return 0;
    }
    复制代码

     

    数组和指针

     
    1、数组名作为右值的时候,就是第一个元素的地址。
    复制代码
    int main(void)
    {
        int arr[3] = {1,2,3};
     
        int*p_first = arr;
        printf("%d\n",*p_first);  //1
        return 0;
    }
    复制代码

     

    2、指向数组元素的指针 支持 递增 递减 运算。(实质上所有指针都支持递增递减 运算 ,但只有在数组中使用才是有意义的)

    复制代码
    int main(void)
    {
        int arr[3] = {1,2,3};
     
        int*p = arr;
        for(;p!=arr+3;p++){
            printf("%d\n",*p); 
        }
        return 0;
    }
    复制代码
    3、p= p+1 意思是,让p指向原来指向的内存块的下一个相邻的相同类型的内存块。
          同一个数组中,元素的指针之间可以做减法运算,此时,指针之差等于下标之差。
     
    4、p[n]    == *(p+n)
         p[n][m]  == *(  *(p+n)+ m )
     
    5、当对数组名使用sizeof时,返回的是整个数组占用的内存字节数。当把数组名赋值给一个指针后,再对指针使用sizeof运算符,返回的是指针的大小。
     
    这就是为什么我么将一个数组传递给一个函数时,需要另外用一个参数传递数组元素个数的原因了。
    复制代码
    int main(void)
    {
        int arr[3] = {1,2,3};
     
        int*p = arr;
        printf("sizeof(arr)=%d\n",sizeof(arr));  //sizeof(arr)=12
        printf("sizeof(p)=%d\n",sizeof(p));   //sizeof(p)=4
     
        return 0;
    }
    复制代码

     

     函数和指针

    函数的参数和指针
    C语言中,实参传递给形参,是按值传递的,也就是说,函数中的形参是实参的拷贝份,形参和实参只是在值上面一样,而不是同一个内存数据对象。这就意味着:这种数据传递是单向的,即从调用者传递给被调函数,而被调函数无法修改传递的参数达到回传的效果。
    复制代码
    void change(int a)
    {
        a++;      //在函数中改变的只是这个函数的局部变量a,而随着函数执行结束,a被销毁。age还是原来的age,纹丝不动。
    }
    int main(void)
    {
        int age = 19;
        change(age);
        printf("age = %d\n",age);   // age = 19
        return 0;
    }
    复制代码
     
    有时候我们可以使用函数的返回值来回传数据,在简单的情况下是可以的,但是如果返回值有其它用途(例如返回函数的执行状态量),或者要回传的数据不止一个,返回值就解决不了了。
     
    传递变量的指针可以轻松解决上述问题。
    复制代码
    void change(int* pa)
    {
        (*pa)++;   //因为传递的是age的地址,因此pa指向内存数据age。当在函数中对指针pa解地址时,
                   //会直接去内存中找到age这个数据,然后把它增1。
    }
    int main(void)
    {
        int age = 19;
        change(&age);
        printf("age = %d\n",age);   // age = 20
        return 0;
    }
    复制代码

     

    再来一个老生常谈的,用函数交换2个变量的值的例子:

    复制代码
    #include<stdio.h>
    void swap_bad(int a,int b);
    void swap_ok(int*pa,int*pb);
    
    int main()
    {
        int a = 5;
        int b = 3;
        swap_bad(a,b);       //Can`t swap;
        swap_ok(&a,&b);      //OK
        return 0;
    }
    
    //错误的写法
    void swap_bad(int a,int b)
    {
        int t;
        t=a;
        a=b;
        b=t;
    }
    
    //正确的写法:通过指针
    void swap_ok(int*pa,int*pb)
    {
        int t;
        t=*pa;
        *pa=*pb;
        *pb=t;
    }
    复制代码

     

     
    有的时候,我们通过指针传递数据给函数不是为了在函数中改变他指向的对象,相反,我们防止这个目标数据被改变。传递指针只是为了避免拷贝大型数据。
    考虑一个结构体类型Student。我们通过show函数输出Student变量的数据。

     

    复制代码
    typedef struct
    {
        char name[31];
        int age;
        float score;
    }Student;
    
    
    //打印Student变量信息
    void show(const Student * ps)
    {
        printf("name:%s , age:%d , score:%.2f\n",ps->name,ps->age,ps->score);   
    }
    复制代码
     
    我们只是在show函数中取读Student变量的信息,而不会去修改它,为了防止意外修改,我们使用了常量指针去约束。另外我们为什么要使用指针而不是直接传递Student变量呢?
    从定义的结构看出,Student变量的大小至少是39个字节,那么通过函数直接传递变量,实参赋值数据给形参需要拷贝至少39个字节的数据,极不高效。而传递变量的指针却快很多,因为在同一个平台下,无论什么类型的指针大小都是固定的:X86指针4字节,X64指针8字节,远远比一个Student结构体变量小。

     

    函数的指针
     
    每一个函数本身也是一种程序数据,一个函数包含了多条执行语句,它被编译后,实质上是多条机器指令的合集。在程序载入到内存后,函数的机器指令存放在一个特定的逻辑区域:代码区。既然是存放在内存中,那么函数也是有自己的指针的。
    C语言中,函数名作为右值时,就是这个函数的指针。

     

    复制代码
    void echo(const char *msg)
    {
        printf("%s",msg);
    }
    int main(void)
    {
        void(*p)(const char*) = echo;   //函数指针变量指向echo这个函数
    
        p("Hello ");      //通过函数的指针p调用函数,等价于echo("Hello ")
        echo("World\n");
        return 0;
    }
    复制代码

     

    const 和 指针

    const到底修饰谁?谁才是不变的?
     
    下面是我总结的经验,分享一下。

    如果const 后面是一个类型,则跳过最近的原子类型,修饰后面的数据。(原子类型是不可再分割的类型,如int, short , char,以及typedef包装后的类型)

    如果const后面就是一个数据,则直接修饰这个数据。
    复制代码
    int main()
    {
        int a = 1;
       
        int const *p1 = &a;        //const后面是*p1,实质是数据a,则修饰*p1,通过p1不能修改a的值
        const int*p2 =  &a;        //const后面是int类型,则跳过int ,修饰*p2, 效果同上
    
        int* const p3 = NULL;      //const后面是数据p3。也就是指针p3本身是const .
    
        const int* const p4 = &a;  // 通过p4不能改变a 的值,同时p4本身也是 const
        int const* const p5 = &a;  //效果同上
    
        return 0;
    
    }
    复制代码

     

    复制代码
    typedef int* pint_t;  //将 int* 类型 包装为 pint_t,则pint_t 现在是一个完整的原子类型
    
    int main()
    {
       
        int a  = 1;
        const pint_t p1 = &a;  //同样,const跳过类型pint_t,修饰p1,指针p1本身是const
        pint_t const p2 = &a;  //const 直接修饰p,同上
       
        return 0;
    
    }
    复制代码

     

    深拷贝和浅拷贝

    如果2个程序单元(例如2个函数)是通过拷贝 他们所共享的数据的 指针来工作的,这就是浅拷贝,因为真正要访问的数据并没有被拷贝。如果被访问的数据被拷贝了,在每个单元中都有自己的一份,对目标数据的操作相互 不受影响,则叫做深拷贝。

     

     

     

    附加知识

    指针和引用这个2个名词的区别。他们本质上来说是同样的东西。指针常用在C语言中,而引用,则用于诸如Java,C#等 在语言层面封装了对指针的直接操作的编程语言中。

    大端模式和小端模式
     
    1) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。个人PC常用,Intel X86处理器是小端模式。
    2) B i g-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。
     
    采用大端方式 进行数据存放符合人类的正常思维,而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。有些机器同时支持大端和小端模式,通过配置来设定实际的端模式。
     
    假如 short类型占用2个字节,且存储的地址为0x30。
    short a = 1;
     
    如下图:
     
     
     
    复制代码
     //测试机器使用的是否为小端模式。是,则返回true,否则返回false
    //这个方法判别的依据就是:C语言中一个对象的地址就是这个对象占用的字节中,地址值最小的那个字节的地址。
    bool isSmallIndain() { unsigned int val = 'A'; unsigned char* p = (unsigned char*)&val; //C/C++:对于多字节数据,取地址是取的数据对象的第一个字节的地址,也就是数据的低地址 return *p == 'A'; }
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  • C语言指针的使用方法

    千次阅读 多人点赞 2018-08-20 17:25:52
    使用指针时,必须将它指向一个变量的地址或者为它分配空间方能使用,如下所示: #include&lt;stdio.h&gt; #include &lt;stdlib.h&gt; int main(int argc, char const *argv[]) { int a[5]={0,1,...

    1.使用场景

    使用指针时,必须将它指向一个变量的地址或者为它分配空间方能使用,如下所示:

    #include<stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main(int argc, char const *argv[])
    {
        int a[5]={0,1,2,3,4};
        int *b,*d;
        int c=2;
        int *e=a; //e指向a数组首地址
        //*b=2;   无法直接初始化
        //printf("%d\n", *b);
        e=e+2;  //移动两个地址单元
        d=&c;  //d指向c的地址来表示值
        c=4;   //修改原c变量的值,d指针的值会发生改变
        b=(int *)malloc(sizeof(int));//为b分配一个int型空间来直接存储值
        *b=2;//分配空间后可以直接赋值了
        printf("this is e,b,c,d :%d %d %d %d\n",*e,*b,c,*d);
        return 0;
    }

    2.类型说明

    (1)int *a :表示一个指向int型变量的指针,指向的是变量的地址单元

    (2)char *b:表示一个指向char变量的指针

    *a表示的是这个指针指向地址的值,a为此指针本身的地址,这点要明确,一般用*(a+1)、*(a+2)来表示值,如

    int nums[5]={0,1,2,3,4};
    int *a=nums;
    
    printf("%d %d %p\n",*a,*(a+1),a);

    输出为:

    (3)结构体指针

    typedef struct node{
     int data;
    struct node * next;
    }pnode,*linklist;
    
    
    linklist p; 
    
     p=(struct node*)malloc(sizeof(struct node)); 

    p即结构体变量,它本身类型为struc node *类型,使用时,必须为它分配空间或指向此结构体对象地址方能进行下一步操作。

     

    3.指针的运算

    指针指向变量地址,若原变量的内容发生了变化,它本身也会发生变化,指针之间的运算一般为值运算和地址运算

    (1)值运算:直接通过*运算方式,像a+*(a+1),结果为第一个元素与第二个元素相加。

    int nums[5]={0,1,2,3,4};
    int *a=nums;

    (2)地址运算:通过a+i的方式.指针会指向a的下i个地址。
     

    int nums[5]={0,1,2,3,4};
    int *a=nums;
    a=a+2;
    printf("%d\n",*a);

    结果输出2

     

     

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