快速上手系列-C语言之指针篇(一)
快速上手系列-C语言之指针篇(一)
指针的灵活运用使得c语言更加强大,指针是C语言中十分重要的部分,可以说指针是C语言的灵魂。当然指针不是万能的,但没有指针是万万不能的,有些操作没有指针是办不到的,如动态内存分配。鉴于学习指针的必要性,从现在开始介绍指针方面的知识,本篇主要介绍指针相关概念及指针的定义与应用两方面的内容:
指针相关概念
1、指针:
我们使用的计算机内存为8G,系统为了更好地管理我们的内存,就为内存区的每一个字节都分配一个编号(唯一),这就是“地址”。指针的实质就是地址,就是这一个个编号。
2、指针变量:
变量在编译的时候系统要为它分配一个地址,如用另一个变量来存放这个地址,那么这个变量就叫指向变量的指针变量。
如图,变量pointer存储在内存中起始地址2122的位置,值为2000,即存放的地址编号为2000,也就是变量i的起始地址,通常我们称变量pointer为指向变量i的指针变量。同样,变量i在内存中的起始位置为2000,其存放的是地址编号3,而地址编号3又指向另一个变量的起始地址。
指针变量就是用来存放指针(地址)的变量,它的值是另一个变量的地址。在32位平台,所有类型变量的地址都是4字节。
3、指针变量实例:
int *p; //指向整型变量的指针变量,用来存放整型变量的地址int a[5]; int *q = a; //指向数组第0个元素的指针变量分析:int a[5],有五个元素,分别是变量 a[0]、 a[1]、 a[2]、 a[3]、 a[4],且a代表的是第0个元素(变量a[0])的起始地址。而变量a[0]的类型是int,所以int *p =a; 是合法的。char *string = "hello"; //指向字符串的指针变量,string 是一个指针变量,用来存放字符串的首地址,而"hello"返回字符串的首地址int (*foo)(int x, int y); //指向函数的指针变量分析:int (*foo)(int x, int y) 中加粗部分说明foo是一个指针变量,那又是怎样的指针变量呢?再看接下来加粗部分:int (*foo)(int x, int y); 这说明foo是一个指向函数(该函数有两个int类型的形参,且返回int 类型的数据)的指针变量struct student *boy; //指向结构体的指针变量
指针的定义与引用:
(1)指针变量定义的格式:
类型标识符 *变量名; 如:int *point;
注意:在定义int *point;的时候 ,加粗部分的*不是取值符,而是修饰point是一个指针变量,如何确定point指向什么类型的变量呢,需要进行下一步:看非加粗部分,int则表示point指向int类型变量或保存int类型变量的地址。
(2)指针变量的初始化,先来看个实例:
说明:
*表示该变量的类型是一个指针变量,指针变量名是p1而不是*p1;如果在同一行定义多个指针变量应该是:int *p1, *p2;而不是int *p1, p2或者 int* p1, p2;给指针变量初始化有两种方式:在定义时初始化,如int *p_2 = &b;先定义再初始化,如int *p1; p1 = &a;*p1是p1所指向的变量的值;一个指针变量只能指向同一个类型的变量。
(3)对于指针变量的两个运算符“*”与“&”:
& 取地址运算符 //&a就代表a的地址(指的是a所在内存空间的起始地址)* 指针运算符 //*p为p所指向的存储单元的内容
(4)如果有 int buf[4] = {1, 2, 3,4}, *p = buf; 意味着p指向buf数组中第0个元素的起始地址
(5)利用指针引用一维数组的元素:如果我们用一个指针变量指向每一个数组元素的地址,然后对这个指针变量作取值运算,就可以引用一维数组。
例如:int buf[10];用数组名引用的方式为:buf[0],buf[1], buf[2]等;
如:int array[10];int *p = array;则此时p+i和array+i都是数组元素array[i]地址
注意:p+i与&array[i]是等价的,而*(p+i)与array[i]是等价的。
(6)引用数组元素:
下标法:array[i]指针法:*(p+i)或*(array+i)array为数组的首地址是一个常量(如0x00C7),因此不能进行array++ 或者 ++array操作。至于原因,如果把array++拆写成简单的形式:array = array+1;就不难看出我们是不能给一个常量量赋值的。int array[10];int *p = array; 这里p是变量,其值为array数组的首地址,p既然是一个变量,那么可以对p进行++操作。
再来看个例子:int a = 100; int *p = &a;
经过测试:*p++、(*p)++、*(p++); 结果值是一样的。至于原因,看几个例子就明白了例一:*p++
说明:*pointer++,pointer指向buf[0],由于*、++是统一优先级且他们的结合性从右至左,即先执行pointer++,但是对于pointer++来说是先用后加,所以先取pointer所指向的地址空间的值1(buf[0]),再执行pointer++操作,即pointer指向地址后移4字节(因为pointer为int *型,其所指向地址空间存放的是int型数据,所以后移4字节而不是1字节),此时pointer指向buf[1], 即pointer所指向地址空间的值为2(buf[1])。
例二:(*p)++
说明:(*pointer)++,pointer指向buf[0], 由于小括号比++的优先级高,所以先取pointer所指向地址空间的值1(buf[0]),然后将值1进行++(得到2),这里pointer所指向的地址没有改变,只是改变了pointer所指向地址空间的值,所以两次打印pointer所指的地址都是010FFC40,再打印这个空间里的值已经被赋值成2了。
例三:*(p++)
说明:*(pointer++),括号的优先级比*的优先级高,所以先执行pointer++,注意pointer++先使用后++,故先取pointer所指向内存空间的值,此时pointer指向buf[0],取值结果为1。然后对pointer进行++,pointer指向地址变为0093F748,即此时pointer指向buf[1],为了验证这一点(即pointer指向buf[1]),再次打印pointer所指向的地址,发现变为0093F748,最后打印*pointer结果为2(buf[1])。
点到为止,再来一条华丽的分割线