【C】Pointer

系列连载

• 【python / C / C++】

参考

• 《C语言程序设计（第四版）谭浩强》
• 【C语言】C语言视频教程
• 《郝斌 C 语言自学教程》

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int * p;

// p 是变量的名字，int * 表示 p 变量存放的是 int 类型变量的地址
// int * p 不表示定义了一个名字叫做 * p 的变量
// p 变量的数据类型是 int * 类型，所谓 int * 类型就是存放 int 变量地址的类型

int i = 3;
p = &i;

// p 保存了 i 的地址，因此 p 指向 i
// p 不是 i，i 也不是 p, 更准确的说：修改 p 的值不影响 i 的值，修改 i 的值不影响 p 的值
// 如果一个指针变量指向了某个普通变量，则 *指针变量 就完全等价于 普通变量，
//例子，如果 p 是个指针变量，并且 p 存放了普通变量 i 的地址，则 p 指向了普通变量； *p 就完全等价于 i，或者说在所有出现 *p 的地方都可以替换成 i
//*p（取值符） 就是以 p 的内容为地址的变量

p = &i
*p = i

一、指针的重要性

指针：

• 表示一些复杂的数据结构
• 快速的传递数据
• 使函数返回一个以上的值
• 能直接访问硬件
• 能够方便处理字符串
• 是理解面向对象语言中的基础

总结：

指针是 C 语言的灵魂

二、指针的定义

内存条一块地址，1 Byte = 8 bit
32 位一次读 4 个地址

地址：

• 内存单元的编号
• 从零开始的非负整数
• 范围：4G（0~4G-1）

指针就是地址，地址就是指针

指针变量就是存放内存单元编号的变量，或者说指针变量就是存放地址的变量

指针和指针变量是两个不同概念，但是要注意，通常我们叙述时会把指针变量简称为指针，实际含义并不一样

指针的本质是一个操作受限的非负整数（不能加减除，只能减）

#include

int main(){
	int* p;
	int i = 5;
	p = &i;
	//*p = i;
	printf("%d\n", *p);
	return 0;
}

output

5

上述代码如果用 *p = i 替换 p = &i， 则会出现垃圾地址，野指针

只分配没有释放（ free） 就存在内存泄漏（越用越少）

多个指针指向同一块动态内存，free 一个就行，多次 free 就错了

三、指针的分类

基本类型指针

以交换 a 和 b 的值为例

#include

void change1(int a, int b){
	int t;
	t = a;
	a = b;
	b = t;
	return;
}

int main(){
	int a = 3;
	int b = 5;
	change1(a, b);
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

output

a = 3, b = 5

由于 c 语言的函数只能有一个返回值，所有 change1 中不能写成 return a,b

可以看到 change1 函数并不能互换 a 和 b 的值

下面试试利用指针

#include

void change2(int* p, int* q){
	int* t;
	t = p;
	p = q;
	q = t;
	return;
}

int main(){
	int a = 3;
	int b = 5;
	change2(&a, &b);
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

output

a = 3, b = 5

发现还是没能交换，因为只是改变了两个指针变量存放的地址，并没有改变 a 和 b 的值

#include

void change3(int*, int*);

int main(){
	int a = 3;
	int b = 5;
	change3(&a, &b);
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
	return 0;
}

void change3(int* p, int*q){
	int t;
	t = *p;
	*p = *q;
	*q = t;
	return;
}

output

a = 5, b = 3

指针和一维数组

指针和函数

指针和结构体

多级指针