C语言之指针
指针
指针和指针变量的关系
指针就是地址，地址就是指针
地址就是内存单元的编号
指针变量是存放地址（内存单元的编号）的变量
指针和指针变量是两个不同的概念
但要注意：通常我们会把指针变量简称为指针表，实际含义不一样
指针的本质就是一个操作受限的非负整数
重要性：
表示一些复杂的数据结构
快速的传递数据 减少了内存的耗用【重点】
使函数返回一个以上的值【重点】
能直接访问硬件
能够方便的处理字符串
是理解面向对象语言中引用的基础
定义：
地址：
内存单元的编号
从0开始的非负整数
范围：4G 【0---4G-1】
分类：
1.基本类型指针【重点】
附注：
*的含义
1.乘法
2.定义指针变量
int *p;//定义一个名字叫p的变量，int *表示p只能存放 int变量地址
3.指针运算符
该运算符放在已经定义好的指针变量的前面
如果p是一个已经定义好的指针变量
则*p表示以p的内容为地址的变量
如何通过被调函数修改主调函数普通变量的值
1.实参必须为该普通变量的地址
2.形参必须为指针变量
3.在被调函数中通过
*形参名 = ·····
的方式就可以修改主调函数相关变量的值
2.指针和数组
指针和一维数组
一维数组名：
一维数组名是个指针常量
它存放的是数组第一个元素的地址
下标和指针的关系
如果p是个指针变量，则
p[i]永远等价于 *(p+i)
确定一个一维数组需要几个参数【如果一个函数要接受一个一维数组，需要哪些条件】数组第一个元素的地址和数组长度
# include <stdio.h> //f函数可以输出任何一个一维数组的内容 void f(int * pArr,int len) { int i; for(i = 0;i < len;++i) printf("%d",*(pArr + i)); /*(pArr + i)等价于 pArr[i] 也等价于 数组[i] printf("\n"); } int main(void) { int a[5] = {1,2,3,4,5}; int b[6] = {-1,-2,-3,4,5,-6}; int c[100] = {1,99,22,33}; f(a,5); //a是int *类型,需要数组第一个元素的地址和长度 f(b,6); f(c,100); return 0; }
# include <stdio.h> //f函数可以输出任何一个一维数组的内容 void f(int * pArr,int len) { pArr[3] = 88; } int main(void) { int a[6] = {1,2,3,4,5,6}; printf("%d\n",a[3]); f(a,6); printf("%d\n",a[3]); return 0; } /* 4 88 */
指针变量的运算
指针变量不能相加，不能相乘，也不能相除，只能相减
如果两个指针变量指向的是同一块连续空间中的不同存储单元，则这两个指针变量才可以相减
# include <stdio.h> int main(void) { int i = 5; int j = 10; int *p = &i; int *q = &j; int a[5]; p = &a[1]; q = &a[4]; printf("p和q所指向的单元相隔%d个单元\n",q-p); //p-q没有实际意义 return 0; }
一个指针变量到底占几个字节【非重点】
预备知识：
sizeof(数据类型)
功能：返回值就是该数据类型所占的字节数
例子：sizeof(int) = 4 sizeof(char) = 1
sizeof(double) = 8
sizeof(变量名)
功能：返回值是该变量所占的字节数
假设p指向char类型变量（1个字节）
假设p指向char类型变量（4个字节）
假设p指向char类型变量（8个字节）
p q r本身所占字节数是否一致？
答案：一致
总结：
1.一个指针变量，无论它所指向耳朵变量占几个字节
该指针变量本身只占四个字节
2.一个变量的地址使用该变量首字节的地址来表示
指针和二维数组
3.指针和函数
4.指针和结构体
5.多级指针
//多级指针 # include <stdio.h> int main(void) { int i = 10; int *p = &i; int **q = &p; int ***r = &q; /* *r = q->**r = *q = p->***r = **q = *p = i */ //r = &p; //因为r是int ***类型，r只能存放int **类型变量的地址 printf("i = %d\n",***r); return 0; }
//多级指针 # include <stdio.h> void f(int **q) //*q就是p { } void g() { int i = 10; int *p = &i; f(&p); //p是int *类型，&p是int ** 类型 } int main(void) { g(); return 0; }
专题：
动态内存分配【重点难点】
传统数组的缺点：
1.数组的长度必须事先指定，且只能是常整数，不能是变量
例子：
int a[5]; //OK
int len = 5;int a[len];//error
2.传统形式定义的数组，该数组的内存程序员无法手动释放
在一个函数运行期间，系统为该函数中的数组所分配的空间会一直存在，直到该函数运行完毕时，数组的空间才会被系统释放
3.数组的长度不能在函数运行的过程中动态的扩充或缩小
数组的长度一旦定义，其长度就不能再更改
4.A函数定义的数组在A函数运行期间可以被其他函数使用，但A函数运行完毕之后，A函数中的数组无法再被其他函数使用
传统方式定义的数组不能跨函数使用
为什么需要动态分配内存
动态数组很好的解决了传统数组的这4个缺点
传统数组也叫静态数组
动态内存分配举例--动态数组的构造
/* malloc是memory(内存) allocate(分配)的缩写 */ # include <stdio.h> # include <malloc.h> //不能省 int main(void) { int i = 5; //分配了4个字节 静态分配 int *p = (int *)malloc(4);//12行 /* 1.要使用malloc函数，必须添加malloc.h这个头文件 2. mallo0c函数只有一个形参，并且形参是整型 3.4表示请求系统为本程序分配4个字节 4.malloc函数只能返回第一个字节的地址 5. 12行分配了8个字节， p变量占4个字节，p指向的内存也占4个字节 6.p本身所占的内存是静态分配的，p所指向的内存是动态分配的 */ *p = 5;//*p代表的就是一个int变量， //只不过*p这个整型变量的内存分配方式和11行的不同 free(p); //free(p)表示把p所占的内存给释放掉 // p本身的内存是静态的，不能由程序员手动释放 printf("同志们好！\n"); return 0; }
# include <stdio.h> # include <malloc.h> int main(void) { int len; int *pArr; int i; //动态的构造一维数组 printf("请输入您要存放的元素的个数："); scanf("%d",&len); pArr = (int *)malloc(4 * len); //对一维数组进行操作 for(i = 0;i < len;++i) scanf("%d",&pArr[i]); //对一维数组进行输出 printf("一维数组的内容是：\n"); for(i = 0;i < len;++i) printf("%d\n",pArr[i]); free(pArr); //释放掉动态分配的数组 return 0; }
静态内存和动态内存的比较
静态内存是由系统自动分配，由系统自动释放
静态内存是在栈分配的
动态内存是由程序员手动分配，手动释放
动态内存是在堆分配的
跨函数使用内存的问题
静态变量不能跨函数使用
# include <stdio.h> void f(int **q) //q也是个指针变量， //无论q是什么类型的指针变量，都只占4个字节 { int i = 5; //*q等价于p q和**q都不等价于p //*q = i; //error 因为*q = i;等价于p = i，这是错误的 *q = &i; //p = &i; p = *q; --> *q = &i; } int main(void) { int *p; f(&p); //printf("%d\n",*p); //本语句语法没有问题，但逻辑有问题 ，它是静态分配的 return 0; }
动态内存可以跨函数使用
# include <stdio.h> # include <malloc.h> void f(int **q) { *q = (intn *)malloc(sizeof(int)); //sizeof(数据类型) 返回值是该数据类型所占的字节 **q = 5; //*p = 5; } int main(void) { int *p; f(&p); printf("%d\n",*p); //没有错误，函数没有终止 ，因为是动态分配的 return 0; }
