指针_C语言快速入门与计算机二级备考

合集 - C语言_快速入门与二级备考(18)

9.指针_C语言快速入门与计算机二级备考2024-11-15

指针概念

指针就是保存地址的变量
int *p = &i; * 表示这是一个指针，p指向i，p这个变量保存了i这个变量的地址

注意：int* p,q p是指针，q只是普通变量；想让两者都是指针：int *p,*q
普通变量的值是实际值，指针变量的值是具有实际值的变量的地址

使用一个指针变量，必须在指向另一个变量之后再使用指针

指针运算

地址与变量

&与*这两个运算符相互起反作用

& 取地址符

它的作用是获得变量的地址，操作数必须是变量

无法对没有地址的变量取地址，必须是一个明确的变量
在输出时 %p的占位符表示地址输出的数带有0x前缀
地址的大小是否与int相同取决于编译器，所以输出地址时不能直接用整数形式
对于一个数组：&a=a=a[0]，三者地址相同

相邻单元的地址间的差距是4个字

* 访问指针所表示地址的变量

*是一个单目运算符(区别于乘的运算符)，用以访问指针所表示地址上的变量

得到的变量可作左值也可作右值（左值并非变量，而是可以接收值的值，是运算的结果）
例如：int k = *p

指针与整数运算

对指针加减的含义

指针+1运算，在其地址上+数据类型的一个sizeof( )

实际上使得指针指向了下一个单元

减即为指向上一个单元
指向同一批连续分配的空间时，指针运算才有意义
当char ac[]={……} char *p=ac 时， *(p+n) = ac[n]
需要注意指针本身是分频的内存地址值，不能用整数赋值指针变量作为地址值
指针相减

两个指针相减，结果是两个指针指向的地址的差/sizeof(当前的数据类型)

这样的运算告诉你这两个地址之间有几个这样类型的单元
指针递增

*p++ 取出p所指的数据，并且把p移到下一位

++的优先级比*更高

指针比较

指针也可使用关系运算符 <,<=,==,>=,>,!= 比较它们在内存中的地址
数组中的单元的地址肯定是线性递增的

指针的类型

无论指向什么类型，指针本身的大小是一样的（都是地址）
指向不同类型的指针是不能直接互相赋值的
特殊的指针

特殊的：void* 表示不知道指向什么的指针计算时同char*(但不相通)

指针可以指向函数入口：有函数int fun(参数表);可用函数指针int(*f)(参数表)调用函数

赋值为NULL的指针称空指针，其作用为操作系统保留，不能用于访问数据
指针类型转换

int *p =&i; void *q = (void*)p

这不会改变p所指的变量类型，而是在之后用q的不同的眼光通过p看它所指的变量

指针应用

作为参数使用

向函数传入较大的数据时，用指针作参数，例如传入数组，同时在传入后通过指针对数组作操作
例如：void f(int *p);

在被调用时得到了某个变量的地址：int i=0; f(&i);
在函数里可以通过这个指针访问外面的变量

在不同的函数中，原本只能传递值给函数，借由指针我们能够获得外面变量的地址，从而获得访问外部函数的能力

但是指针变量本身作为函数参数，也要遵守形参实参数据单向传递的规则，调用函数不能改变实际参数指针变量的值，通过函数不能改变指针所指

例如在函数本地变量章节的无法使用的swap函数可通过指针实现：

void swap(int *a, int *b)
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 2;
	swap(&a, &b);//交上a与b的地址
	printf("a=%d,b=%d", a, b);
	return 0;
}

函数要返回多个值，某些值只能通过指针返回

传入的参数实际上是需要保存带回的结果的变量

返回结果

返回不止一个结果，或是需要用函数来修改不止一个变量，也会用到指针
例如：

函数自身的返回值用于返回运算的状态，运算结果用指针返回

运算可能出错，需要另一种途径表达错误，一般让函数返回一个特殊的，不属于有效范围内的值表示出错，比如-1或0

数组与指针

数组和指针的关系

函数参数表中的数组实际上是一个指针
数组作函数参数

这两种函数原型的参数等价

int sum(int *ar,int n)=int sum(int ar[],int n)

告知了传入的是数组，并用另一个参数n传入数组下标
数组变量实际上是特殊的指针

例如：int a[10]; int*p=a; 因为数组变量本身就表达地址，所以无需再用&取地址

a的地址是数组的首个单元，不能用指针指向整个数组

而 a==&a[0]; 数组的单元表达的是变量，需要用&取地址

例如：scanf("%d",&a[2]);输入一个数赋给数组a的第三个单元的地址

两者的运算

数组的[ ]运算符也可用于指针，将指针所指的部分当作只有一个元素的数组来处理

例如：指针p指向一个值为2的变量的地址，p[0]相当于*p=2
指针的*运算符也可用于数组

例如：数组a包括100，2，4三个数，这时*a相当于a[0]=100
数组变量是一个const的指针，所以不能被赋值改变

例如：int *b 相当于 int *const b

指针数组

int *ptr[10]表示一个指针数组，其有10个元素，每个元素都是指向int的指针，p[0]表示某一个地址，*p[0]表示这个地址存放的数

而int(*ptr)[10]则是一个指向一个含10个int元素的一维数组的指针，(*ptr)[0]将会得到这个数组的第一个元素

对于二维数组，可以使用这种指针对每一行进行操作，例如：

int arr[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}};  
int (*p)[4] = arr; // p 现在指向 arr 的第一行  

printf("%d\n", (*p)[0]); // 输出 1  
printf("%d\n", p[1][2]); // 输出 7，因为 p[1] 是指向 arr[1] 的指针

指针与const

通过const在*的前后判断const的是所指还是指针

*前const后：指针是const，int *const p=&i

const前*后：所指是const，const int* p=&i与int const* p=&i意义一致
指针是const
- 如果一个指针是const，那么它一旦得到了某个变量的地址，就不能再指向其它变量
- 但是，想更改q的所指，比如q++这样的操作是不行的
- 例如：
  
  int* const q =&i;这之后*q=24是可以的，因为q所指向的i并不是const
  
  但是，不能更改q的所指，比如q++这样的操作是不行的
所指是const
- 表示不能通过这个指针去修改所指的变量（但那个变量并不会成为const）
- 例如：
  
  const int *p =&i;这之后可以让i=26，也可以改变p的所指，让*p=&j，
  
  但是不可以让*p=24，即不能通过p来改变它所指的i