听翁恺老师mooc笔记（6）--指针运算

指针值加1就是将指针值加上sizeof（指针所指变量的类型）

　　1+1=2，那么指针加1是加上了1这个数字吗？试一下，在代码中定义了char数组，char也是整数，数组名是ac，ac中有10个元素，0-9，然后做了一个char *p=ac，定义了*p的一个指针，p指向了ac数组的第一个单元。然后分别输出p和p+1的值，结果是差了1：

 1 #include 
 2 
 3 int main(void){
 4     char ac[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 5     char *p = ac;
 6     printf("p  =%p\n",p);   //输出p的值
 7     printf("p+1=%p\n",p+1); 
 8 
 9     return 0;
10 }

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　　再对程序进行修改，将char改成int，然后指针变量p改成q，结果显示q和q+1差了4：

 1 #include 
 2 
 3 int main(void){
 4     char ac[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 5     char *p = ac;
 6     printf("p  =%p\n",p);   //输出p的值
 7     printf("p+1=%p\n",p+1); 
 8 
 9     int ai[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
10     int *q = ai;
11     printf("q  =%p\n",q);   //输出p的值
12     printf("q+1=%p\n",q+1); 
13 
14     return 0;
15 }

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　　综合上述两个例子，char为何是加1，而int是为何是差了4那？因为sizeof（char）=1，sizeof（int）=4，所以我们再对指针加1的时候，实际不是再地址值上加1而是在地址值上加sizeof（指针所指变量的类型），为什么？因为char数组，第一个元素的地址是30，大小是1个字节，那么第二个元素的地址就是31，而int数组中1个元素需要占用4个字节，所以第一个元素（0）的地址是00，那么第二个元素的地址是04，第三个元素的地址差不多就是08，相邻单元的地址差了4个，正好和int类型的大小一致。

　　q的值是第一个单元的地址，也就是说q指向了第一个单元，那么q+1=04，就是q+1指向了第二个单元。所以对指针做一个加1的东西意味着将它移到下一个单元去，实际的指针值加上的是sizeof变量类型。同学们可以使用这个程序试一下long long，double，short等，测试下是不是加的sizeof。

　　我们在学指针和数组时说过，你拿到指针可以像数组一样操作，也可以拿到数组像指针一样操作，以上述例子为例，*p就相当于是ac[0]，那么*（p+1）就相当于是ac[1],这里也可以做实验输出*p，*（p+1）的值都是多少，是否和a[1]的值一样。所以当p指向一个数组时，p+n实际上就是指向了数组n的第n个元素，所以*（p+n）=a[n]。但是如果指针不是指向数组这种一片连续分配的空间时，就这种运算没有意义。

指针的其他加减运算（1）（2）（3）

　　除了指针可以加1，还可以给（1）指针加、减一个整数（+，+=，-，-=），减的意思是往前挪一些，加是往后挪。还可以做（2）递增递减（++，--），在以后的运算中经常看到对指针加加减减的运算。还可以的运算是（3）两个指针可以相加或者向减，对这种运算实验下：（给学生详细介绍程序和结果）结果显示p1-p是5，我们可以理解第5个元素减去第0个元素就是5.而q1-q是6，不应该是6*4=24吗？可以再输出q1的地址和q的地址，使用十六进制计算器进行减法是24。所以，q1-q的差值不是地址相减，而是这两个地址的差除以sizeof类型，也就是告诉我们中间差了几个数组单元。

　*p++运算

　　在指针运算中还比较常见的是*p++的运算，*p++有两个运算符，从优先级上来说，++比*的优先级高，但是++是后缀，所以*p++的意思是先*p，然后p++，相当于*（p++）。这个运算常用于数组类的连续空间操作：

 1 #include 
 2 
 3 int main(void){
 4     char ac[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-1};
 5     char *p = ac;
 6     int i;
 7     for(i=0;i<sizeof(ac)/sizeof(ac[0]);i++){
 8         printf("%d\n",ac[i]);
 9     }
10 
11     while (*p!=-1){
12         printf("%d\n",*p++);
13     }
14     return 0;
15 }

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指针比较运算

　　指针比较运算包括<,<=,==,>,>=,!=等等。指针的比较其实就是地址大小的比较，如果一个指针指向a[0],一个指针指向a[5],很明显a[0]要比a[5]的值要小，数组是顺序递增排列的。

0地址

　　我们现代的操作系统，包括windows，macs，linux，unix等都是多进程的，基本的管理单元是进程，什么叫进程那？双击一个东西，这个东西运行起来就是一个进程，对于进程来说，操作系统会给他一个虚拟的地址空间，所有的进程都以为自己拥有一个从0开始的地址空间，直到4G（32位机器）。所以任何程序里面都有0地址，不是说这个程序使用了0地址，另外一个程序就不可以使用0地址，所有程序都有虚拟的0地址，那么这个虚拟的0地址的物理地址（真实地址）是多少我们不用管，这是操作系统的事。

　　每个程序都有0地址，但是0地址通常是个不能随便碰的地址，一般我们使用0地址做一些特殊的事情，比如说你要返回指针，返回0告知你返回的指针是无效的，或者当你有了一个指针变量之后，可以先给他赋上一个0，0表示指针没有被真正初始化，当你对赋值0的指针操作的话，系统肯定会崩溃（可以实验验证下）。

　　C语言事先定义了NULL（全部大写）作为预先定义的符号，表示0地址，有些编译器愿意你用0来表示0地址，有些则不愿意那么就可以使用NULL表示0地址。这件事情牵涉的比较深远，这块只做简单说明。

指针类型转换

　　一个指针有各种类型，有char，有int等。同一类型的指针，所有的指针的大小都是一样的，因为都是地址。但是不同类型的指针是不能互相赋值的（可以编码验证）。这主要是为了避免用错指针。

　　关于指针的类型转换，可以使用void*：

指针有什么用那？

　　（1）需要传入比较大的数据时，可以使用指针作为参数，比如传递数组。

　　（2）传入数组后，可以使用指针对数组做操作。

　　（3）当函数返回不止一个结果时，可以使用指针做参数让它带出结果。

　　（4）当使用函数修改不止一个变量时，比如swap，传指针进去，让函数修改变量的值

　　（5）当动态申请的内存时。。。。