跟着郝斌老师复习C语言part7--指针

一、引例

int main(void) {
	int * p;//p是变量的名字，int * 类型表示p变量存放的是 int 类型变量的地址 
	int i=3;
	int j;
//	p=i// error 因为类型不一致，p只能存放 int 类型变量的地址，不能存放int 类型变量的值
// 	p=5;//error 原因同上 
	p=&i;/*
	1.p 保存了 i 的地址，因此 p 指向 i ，
	2.但是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的值也不影响p的值
	3.如果一个指针变量指向了某个普通变量， 则  *指针变量  就完全等同于  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 就完全等同于 i
			或者说：在所有出现 * p的地方都可以替换成 i ,在所有出现 i 的地方都可以替换成 * p
			* p 就是以p的内容为地址的变量
	*/ 
	j=*p;//等价于j=i
	printf("i=%d,j=%d,*p=%d\n",i,j,*p);3,3,3
	return 0;
}
}

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的变量
指针和指针变量是两个不同的概念
但是要注意：通常我们叙述时会把指针变量简称为指针，实际他们含义并不一样。

二、指针的重要性

1. 表示一些复杂的数据结构
2. 快速的传递数据，减少了内存的耗用
3. 使函数返回一个以上的值
4. 能直接访问硬件
5. 能够方便的处理字符串
6. 是理解面向对象语言中引用的基础
   总结：指针使C语言的灵魂

三、指针的定义

3.1.地址

内存单元的编号
从0开始的非负整数
范围：4G（0——4G-1）

3.2.指针

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的概念
但是要注意：通常我们叙述时会把指针变量简称为指针，实际他们含义并不一样。
指针的本质就是一个操作受限的非负整数（不能乘除）

四、指针的分类

4.1.基本类型指针

指针常见错误


经典指针程序——互换两个数字

#include
void huh(int * p,int * q){
	int t;//如果要互换*p和*q的值，则t必须定义成int,不能定义成int *，否则语法会出错
	t=*p;//p 是int *,*p是int
	*p=*q;
	*q=t;
	return ;
}
int main(void)
{
	int a=3;
	int b=5;	
	huh(&a,&b);
	printf("a=%d,b=%d",a,b);
	return 0;
 } 

• *的含义：
  1->乘法
  2->定义指针变量
  int *p;//定义了一个名字叫p的变量，int *p表示p只能存放int变量的地址
  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
  

4.2.指针和数组

1. 指针和一维数组
   1-> 一维数组名：
   一维数组名是个指针常量
   它存放的是一维数组第一个元素的地址

#include
int main(void){
	int a[5];//a是数组名，5是数组元素的个数，元素就是变量a[0]--a[4] 
	int a[3][4];//3行4列，a[0][0]代表第一个元素，a[i][j]代表第i+1行，j+1列元素 
	int b[5];
//	a=b;//error
	printf("%#X\n",&a[0]);//0X62FE00
	printf("%#X\n",a);//0X62FE00
	
	return 0； 
} 

2->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）

	int a[5]={0,1,2,3,4};
	printf("%d\n",a[3]);//3
	printf("%d\n",*(a+3));//3

3->确定一个一维数组需要几个参数（如果一个函数要处理一个一维数组，则需要接收该数组的那些信息）
需要两个参数：数组第一个元素的地址，数组的长度

void f(int *pArr,int len){
//	int i;
//	for(i=0;i
//		printf("%d\n",*(pArr+i));//*(pArr+i)等价于pArr[i]，a[i],*(a+i)//1,2,3,4,5
//	}
	pArr[3]=88;
}
	int a[5]={1,2,3,4,5};
	int b[6]={-1,-2,-3,-4,-5，6};
	int c[100]={99,22,88};
	printf("%d\n",a[3]);//4
	f(a,5);
	printf("%d\n",a[3]);//88

4->指针变量的运算
指针变量不能相加，不能相乘，也不能相除；
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。

int main(void){
	int i=5;
	int j=10;
	int *p=&i;
	int *q=&j;
	//p-q没有实际意义
	int a[5];
	p= &a[1];
	q=&a[4];
	printf("p,q所指向的单元相隔%d个单元",q-p);//p,q所指向的单元相隔3个单元
	return 0;
} 

5->一个指针变量占几个字节？

• 总结：
  一个指针变量，无论他指向的变量占几个字节，该指针变量本身只占四个字节（32位系统占四个，64位系统占8个）。
  一个变量的地址是用该变量首字节的地址来表示

	char ch='A';
	int i=99;
	double x=66.6;
	char *p=&ch;
	int *q=&i;
	double *r=&x;
	printf("%d,%d,%d\n",sizeof(p),sizeof(q),sizeof(r));//8,8,8

2. 指针和二维数组

4.3.指针和函数

4.4.指针和结构体

4.5.多级指针

五、专题：动态内存分配

5.1传统数组的缺点：

• 数组长度必须事先指定，且只能是常整数，不能是变量
  

• 传统形式定义的数组，该数组的内存程序员无法手动释放。
  数组一旦定义，系统为该数组分配的存储空间就会一直存在，除非数组所在的函数运行结束。
  在一个函数运行期间，系统为该函数中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。

• **数组的长度一旦定义，其长度就不能再改变。**数组的长度不能在函数运行的过程中动态的扩充或缩小。

• 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函数中的数组将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

5.2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四个缺陷
传统数组也叫静态数组

5.3动态内存分配举例_动态数组的构造

• 例1.介绍malloc函数

#include
#include
int main(void){
	
	int i=5;//分配了4个字节，静态分配 5行 
	int *p=(int *)malloc(4); //6行 
	/*
		1.要使用malloch函数，必须添加malloc.h这个头文件
		2.malloc 函数只有一个形参，并且形参时整数类型
		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. 6行分配了8（int *p）+4（malloc请求分配的）个字节 。
		（p变量占了8个（64位系统)，p指向的内存占了4个） 
		6. p本身所占的内存时静态分配的，而p所指向的内存时动态分配的 
	*/
	
	*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 5行的i变量的分配方式不同 
	free(p);//表示把p所指向的内存给释放掉。 p本身的内存是静态的，不能由程序员手动释放，p本身的内存只能在p变量所在的函数运行终止时由系统自动释放
	 
	
	return 0;
} 

• 例2。修改指针所指向变量值，free（）函数的应用

void f(int *q){
//	**q=200//error。只有指针变量前可以加*，而*q是int型 
	*q=200;
//	free(q)//把q所指向的内存释放掉 ，本语句必须注释掉，否则会导致第20行的代码出错 
} 

int main(void){
	int *p=(int *)malloc(sizeof(int));//sizeof(int)返回值时int所占的字节数 
	*p=10;
	printf("%d\n",*p);//10 
	f(p);
	printf("%d\n",*p);//200 20行 
	return 0;
} 

p和q指向同一个内存，free(q)则释放此内存

• 例3

int main(void){
	int a[5];//如果int占4个字节的话，则本数组总共包含由20个字节，每四个字节被当作了一个int变量来使用 
	int len;
	int * pArr;
	int i;
	 
	//动态的构造一维数组 
	printf("请输入你要存放的元素的个数：");
	scanf("%d",&len);
	pArr=(int *)malloc(4*len);//本行动态的构造了一个一维数组，该一维数组的长度是len，该数组的数组名是pArr，该数组的每个元素是int类型。类似于int pArr[len];
	
	//对一维数组进行操作， 如对动态一维数组进行赋值 
	for(i=0;i<len;i++){
		printf("请输入第%d个数:",i+1);
		scanf("%d",&pArr[i]);
	} 
	
	//对一维数组进行输出
	printf("一维数组的内容是：");
	for(i=0;i<len;i++){
		printf("%d\t",pArr[i]);
	} 
	free(pArr);//释放掉动态分配的数组 
	return 0;
} 

5.4静态内存和动态内存的比较

1. 静态内存是由系统自动分配的，由系统自动释放
   静态内存是在栈分配的
2. 动态内存是由程序员手动分配，手动释放的
   动态内存是在堆分配的

5.4多级指针

int main(void){
	int i=10;
	int * p=&i;
	int ** q=&p;
	int *** r=&q;
	//r=&p;//error 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);//10 
	return 0;
} 

void f(int **q){
	int i=5;
//	*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;
} 

5.5跨函数使用内存的问题

1. 例子

#include 
#include
void f(int **q){
	*q=(int *)malloc(sizeof(int));//sizeof(数据类型)返回值是该数据类型所占的字节数 
	//等价于p=(int *)malloc(sizeof(int));
	//q=5;//error
	//*q=5;//error，等价于p=5
	**q=5;//*p=5;
}
int main(void){
	int *p;
	f(&p); 
	printf("%d\n",*p); //5
	return 0;
} 

2. 例题
   
   
   
   
   
   答案：C