C语言笔记 07_枚举&指针
emum(枚举)
枚举是 C 语言中的一种基本数据类型，它可以让数据更简洁，更易读。
枚举语法定义格式为：
enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
举个例子，比如：一星期有 7 天，如果不用枚举，我们需要使用 #define 来为每个整数定义一个别名：
#define MON 1
#define TUE 2
#define WED 3
#define THU 4
#define FRI 5
#define SAT 6
#define SUN 7
这个看起来代码量就比较多，接下来我们看看使用枚举的方式：
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
这样看起来是不是更简洁了。
注意：第一个枚举成员的默认值为整型的 0，后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。我们在这个实例中把第一个枚举成员的值定义为 1，第二个就为 2，以此类推。
可以在定义枚举类型时改变枚举元素的值：
enum season {spring, summer=3, autumn, winter};没有指定值的枚举元素，其值为前一元素加 1。也就说 spring 的值为 0，summer 的值为 3，autumn 的值为 4，winter 的值为 5
枚举变量的定义
前面我们只是声明了枚举类型，接下来我们看看如何定义枚举变量。
我们可以通过以下三种方式来定义枚举变量
1、先定义枚举类型，再定义枚举变量
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
enum DAY day;
2、定义枚举类型的同时定义枚举变量
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
3、省略枚举名称，直接定义枚举变量
enum
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
实例
#include<stdio.h>
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
int main()
{
enum DAY day;
day = WED;
printf("%d",day); // 3
return 0;
}
在C 语言中，枚举类型是被当做 int 或者 unsigned int 类型来处理的，所以按照 C 语言规范是没有办法遍历枚举类型的。
不过在一些特殊的情况下，枚举类型必须连续是可以实现有条件的遍历。
以下实例使用 for 来遍历枚举的元素：
#include<stdio.h>
enum DAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
int main()
{
// 遍历枚举元素
for (day = MON; day <= SUN; day++) {
printf("枚举元素：%d \n", day);
}
}
以上实例输出结果为：
枚举元素：1
枚举元素：2
枚举元素：3
枚举元素：4
枚举元素：5
枚举元素：6
枚举元素：7
以下枚举类型不连续，这种枚举无法遍历。
enum
{
ENUM_0,
ENUM_10 = 10,
ENUM_11
};
枚举在 switch 中的使用：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
enum color { red=1, green, blue };
enum color favorite_color;
/* ask user to choose color */
printf("请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): ");
scanf("%d", &favorite_color);
/* 输出结果 */
switch (favorite_color)
{
case red:
printf("你喜欢的颜色是红色");
break;
case green:
printf("你喜欢的颜色是绿色");
break;
case blue:
printf("你喜欢的颜色是蓝色");
break;
default:
printf("你没有选择你喜欢的颜色");
}
return 0;
}
以上实例输出结果为：
请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): 1
你喜欢的颜色是红色
将整数转换为枚举
以下实例将整数转换为枚举：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
enum day
{
saturday,
sunday,
monday,
tuesday,
wednesday,
thursday,
friday
} workday;
int a = 1;
enum day weekend;
weekend = ( enum day ) a; //类型转换
//weekend = a; //错误
printf("weekend:%d",weekend);
return 0;
}
以上实例输出结果为：
weekend:1
指针
通过指针，可以简化一些 C 编程任务的执行，还有一些任务，如动态内存分配，没有指针是无法执行的。
每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例，它将输出定义的变量地址：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int var1;
char var2[10];
printf("var1 变量的地址： %p\n", &var1 );
printf("var2 变量的地址： %p\n", &var2 );
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
var1 变量的地址： 0x7fff5cc109d4
var2 变量的地址： 0x7fff5cc109de
通过上面的实例，我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。
什么是指针？
指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：
type *var-name;
在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C 数据类型，var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：
int *ip; /* 一个整型的指针 */
double *dp; /* 一个 double 型的指针 */
float *fp; /* 一个浮点型的指针 */
char *ch; /* 一个字符型的指针 */
所有实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，对应指针的值的类型都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。
不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
如何使用指针？
使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 ***** 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int var = 20; /* 实际变量的声明 */
int *ip; /* 指针变量的声明 */
ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
printf("Address of var variable: %p\n", &var );
/* 在指针变量中存储的地址 */
printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip );
/* 使用指针访问值 */
printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Address of var variable: bffd8b3c
Address stored in ip variable: bffd8b3c
Value of *ip variable: 20
C 中的 NULL 指针
在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int *ptr = NULL;
printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr );
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
ptr 的地址是 0x0
在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针，您可以使用 if 语句，如下所示：
if(ptr) /* 如果 p 非空，则完成 */
if(!ptr) /* 如果 p 为空，则完成 */
C 指针详解
在 C 中，有很多指针相关的概念。下面列出了 C 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念：
| 概念 | 描述 |
|---|---|
| 指针的算术运算 | 可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、- |
| 指针数组 | 可以定义用来存储指针的数组。 |
| 指向指针的指针 | C 允许指向指针的指针。 |
| 传递指针给函数 | 通过引用或地址传递参数，使传递的参数在调用函数中被改变。 |
| 从函数返回指针 | C 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。 |
指针的算术运算符
C 指针是一个用数值表示的地址。因此，您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。
每编译一次代码，所储存的内存位置都会发生改变，所以想观察到递增（减）的改变只能将它写在一份源代码中编译，不要分成两次编译对比结果，两个紧挨的整数值中间差为4个二进制位
递增一个指针
我们喜欢在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，数组可以看成一个指针常量。下面的程序递增变量指针，以便顺序访问数组中的每一个元素：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr;
/* 指针中的数组地址 */
ptr = var;
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("存储地址：var[%d] = %p\n", i, ptr );
printf("存储值：var[%d] = %d\n", i, *ptr );
/* 移动到下一个位置 */
ptr++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
存储地址：var[0] = bf882b30
存储值：var[0] = 10
存储地址：of var[1] = bf882b34
存储值： var[1] = 100
存储地址：of var[2] = bf882b38
存储值：var[2] = 200
递减一个指针
同样地，对指针进行递减运算，即把值减去其数据类型的字节数，如下所示：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr;
/* 指针中最后一个元素的地址 */
ptr = &var[MAX-1];
for ( i = MAX; i > 0; i--)
{
printf("存储地址：var[%d] = %x\n", i-1, ptr );
printf("存储值：var[%d] = %d\n", i-1, *ptr );
/* 移动到下一个位置 */
ptr--;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
存储地址：var[2] = 518a0ae4
存储值：var[2] = 200
存储地址：var[1] = 518a0ae0
存储值：var[1] = 100
存储地址：var[0] = 518a0adc
存储值：var[0] = 10
指针的比较
指针可以用关系运算符进行比较，如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量，比如同一个数组中的不同元素，则可对 p1 和 p2 进行大小比较。
下面的程序修改了上面的实例，只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1]，则把变量指针进行递增：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr;
/* 指针中第一个元素的地址 */
ptr = var;
i = 0;
while ( ptr <= &var[MAX - 1] )
{
printf("Address of var[%d] = %p\n", i, ptr );
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr );
/* 指向上一个位置 */
ptr++;
i++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Address of var[0] = bfdbcb20
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = bfdbcb24
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = bfdbcb28
Value of var[2] = 200
指针数组
先看一个实例，它用到了一个由 3 个整数组成的数组：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i;
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, var[i] );
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
可能有一种情况，我们想要让数组存储指向 int 或 char 或其他数据类型的指针。下面是一个指向整数的指针数组的声明：
int *ptr[MAX];
在这里，把 ptr 声明为一个数组，由 MAX 个整数指针组成。因此，ptr 中的每个元素，都是一个指向 int 值的指针。下面的实例用到了三个整数，它们将存储在一个指针数组中，如下所示：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main ()
{
int var[] = {10, 100, 200};
int i, *ptr[MAX];
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
ptr[i] = &var[i]; /* 赋值为整数的地址 */
}
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr[i] );
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
您也可以用一个指向字符的指针数组来存储一个字符串列表，如下：
#include <stdio.h>
const int MAX = 4;
int main ()
{
const char *names[] = {
"Zara Ali",
"Hina Ali",
"Nuha Ali",
"Sara Ali",
};
int i = 0;
for ( i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("Value of names[%d] = %s\n", i, names[i] );
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of names[0] = Zara Ali
Value of names[1] = Hina Ali
Value of names[2] = Nuha Ali
Value of names[3] = Sara Ali
指向指针的指针
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是一个指针链。通常，一个指针包含一个变量的地址。当我们定义一个指向指针的指针时，第一个指针包含了第二个指针的地址，第二个指针指向包含实际值的位置。
一个指向指针的指针变量必须如下声明，即在变量名前放置两个星号。例如，下面声明了一个指向 int 类型指针的指针：
int **var;
当一个目标值被一个指针间接指向到另一个指针时，访问这个值需要使用两个星号运算符，如下面实例所示：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int var;
int *ptr;
int **pptr;
var = 3000;
/* 获取 var 的地址 */
ptr = &var;
/* 使用运算符 & 获取 ptr 的地址 */
pptr = &ptr;
/* 使用 pptr 获取值 */
printf("Value of var = %d\n", var );
printf("Value available at *ptr = %d\n", *ptr );
printf("Value available at **pptr = %d\n", **pptr);
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Value of var = 3000
Value available at *ptr = 3000
Value available at **pptr = 3000
传递指针给函数
C 语言允许您传递指针给函数，只需要简单地声明函数参数为指针类型即可。
下面的实例中，我们传递一个无符号的 long 型指针给函数，并在函数内改变这个值：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void getSeconds(unsigned long *par);
int main ()
{
unsigned long sec;
getSeconds( &sec );
/* 输出实际值 */
printf("Number of seconds: %ld\n", sec );
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long *par)
{
/* 获取当前的秒数 */
*par = time( NULL );
return;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Number of seconds :1294450468
能接受指针作为参数的函数，也能接受数组作为参数，如下所示：
#include <stdio.h>
/* 函数声明 */
double getAverage(int *arr, int size);
int main ()
{
/* 带有 5 个元素的整型数组 */
int balance[5] = {1000, 2, 3, 17, 50};
double avg;
/* 传递一个指向数组的指针作为参数 */
avg = getAverage( balance, 5 ) ;
/* 输出返回值 */
printf("Average value is: %f\n", avg );
return 0;
}
double getAverage(int *arr, int size)
{
int i, sum = 0;
double avg;
for (i = 0; i < size; ++i)
{
sum += arr[i];
}
avg = (double)sum / size;
return avg;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Average value is: 214.40000
从函数返回指针
必须声明一个返回指针的函数，如下所示：
int * myFunction()
{
}
另外，C 语言不支持在调用函数时返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。
看下面的函数，它会生成 10 个随机数，并使用表示指针的数组名（即第一个数组元素的地址）来返回它们，具体如下：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
/* 要生成和返回随机数的函数 */
int * getRandom( )
{
static int r[10];
int i;
/* 设置种子 */
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for ( i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
printf("%d\n", r[i] );
}
return r;
}
/* 要调用上面定义函数的主函数 */
int main ()
{
/* 一个指向整数的指针 */
int *p;
int i;
p = getRandom();
for ( i = 0; i < 10; i++ )
{
printf("*(p + [%d]) : %d\n", i, *(p + i) );
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
1523198053
1187214107
1108300978
430494959
1421301276
930971084
123250484
106932140
1604461820
149169022
*(p + [0]) : 1523198053
*(p + [1]) : 1187214107
*(p + [2]) : 1108300978
*(p + [3]) : 430494959
*(p + [4]) : 1421301276
*(p + [5]) : 930971084
*(p + [6]) : 123250484
*(p + [7]) : 106932140
*(p + [8]) : 1604461820
*(p + [9]) : 149169022
文章都是本人学习时的笔记整理，希望看完后能对您有所帮助，欢迎大家提意见，多多交流。
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