C语言指针详解

前言 类型说明

要了解指针,多多少少会出现一些复杂的类型,所以我先介绍一下如何完 全理解一个复杂的类型,要理解一个复杂类型其实并不难,一个类型里会出现很多运算符,他们也像普通表达式一样,有优先级,其优先级和运算优先级一样,所以我总结了一下其原则:从变量名处起,根据运算符优先级结合,一步一步分析。下面让我们一个一个开始慢慢分析吧!

  1.int p;//这是一个普通的整形变量
  2.int *p; //首先从P处开始,先与*号结合,所以说明P是
    一个指针,然后再与int结合,说明指针所指向的内容的类型为int型.
    所以P是一个返回整形数据的指针
  3.int p[3]; //首先从P处开始,先与[]结合,说明P是一个数组,然后与
    int结合,说明数组里的元素是整形的,所以P是一个由整形数据组成的数
    组
  4.int *p[3]; //首先从P处开始,先与[]结合,因为其优先级比*高,所以
    P是一个数组,然后再与*结合,说明数组里的元素是指针类型,然后再与
    int结合,说明指针所指向的内容的类型是整形的,所以P是一个由返回整
    型数据的指针所组成的数组
  5.int(*p)[3]; //首先从P处开始,先与*结合,说明P是一个指针,然后再
    再与[]结合(与“()”这步可以忽略,只是为了改变优先级),说明指针
    所指向的内容是一个数组,然后再与int结合,说明数组里的元素是整形的
    所以P是一个指向由整形数据组成的数组的指针
  6.int**p; //首先从P开始,先与*结合,说P是一个指针,然后再与*结合,
    说明指针指向的内容是指针,然后再与int结合,说明该指针所指向的元
    素是整形数据.由于二级指针以及更高级的指针极少用在复杂的类型中,所
    以后面更复杂的类型就不考虑多级指针了,最多只考虑一级指针
  7.int p(int); //从P处起,先与()结合,说明P是一个函数,然后进入()里
    分析,说明该函数有一个整形变量的参数,然后再与外面的int结合,说明
    函数的返回值是一个整形数据
  8.int (*p)(int); //从P处开始,先与指针结合,说明P是一个指针,然后与
  ()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的int结合,说明函数有一
  个整形的参数,再与最外层的int结合,说明函数的返回类型是整形,所以P是
  一个指向有一个整形参数且返回类型为整形的函数的指针

说到这里也就差不多了,我们的任务也就这么多,理解了这几个类型,其他类型也自然而然地水到渠成了

一、细说指针

指针是一个特殊的变量,它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。要搞清楚一个指针需要搞清指针的四方面内容:指针的类型、指针所指向的类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区。下面我们来一一说明

先声明几个指针做例子:

例一
  1.(1)int *ptr;
  2.(2)char *ptr;
  3.(3)int **ptr;
  4.(4)int (*ptr)[3];
  5.(5)int *(*ptr)[4];
1.指针的类型

从语法的角度看,你只要把指针声明语句里的指针名字去掉,剩下的部分就是这个指针的类型。这是指针本身所具有的类型。让我们看看例一中各个指针的类型:
(1)int *ptr;//指针的类型是int *
(2)char *ptr;//指针的类型是char
(3)int **ptr;//指针的类型是int **
(4)int ( *ptr)[3];//指针的类型是int( * )[3]
(5)int ( *ptr)[4];//指针的类型是int *( * )[4]
这样是不是很容易找出指针的类型?

2.指针所指向的类型

当你通过指针来访问指针所指向的内存区时,指针所指向的类型决定了编译器将把那片内存区里的内容当作什么来看待。
从语法上看,你只须把指针声明语句中的指针名字和名字左边的指针声明符*去掉,剩下的就是指针所指向的类型。例如:
(1)int *ptr;//指针所指向的类型是int
(2)char *ptr;//指针所指向的类型是char
(3)int **ptr;//指针所指向的类型是int *
(4)int (ptr)[3];指针所指向的类型是int ()[3]
(5)int
(*ptr)[4];指针所指向的类型是int *()[4]

在指针的算术运算中,指针所指向的类型有很大的作用。
指针的类型(即指针本身的类型)和指针所指向的类型是两个概念。当你对C越来越熟悉时,你会发现,把指针类型搅合在一起的”类型“这个概念分成”指针的类型“和”指针所指向的类型“两个概念,是精通指针的关键点之一。

3.指针的值----或者叫指针所指向的内存区或地址

指针的值是指本身存储的数值,这个值将被编译器当作一个地址,而不是一个一般的数值。再32位程序里,所有类型的指针的值都是一个32位整数,因为32位程序里内存地址全是32位长。指针所指向的内存区就是从指针的值所代表的那个内存地址开始,长度为sizeof(指针所指向的类型)的一片内存区。以后,我们说一个指针的值位XX就相当于说改指针指向了以XX为首地址的一片内存区域;我们说一个指针指向了某块内存区域,就相当于说该指针的值是这块内存区域的首地址。指针所指向的内存区和指针所指向的类型是两个完全不同的概念。在例一中,指针所指向的类型已经有了,但由于指针还没初始化,所以它所指向的内存区是不存在的,没有意义的。
以后,每遇到一个指针,都应该想:这个指针的类型是什么? 指针指的类型是什么?该指针指向了哪里?(重点注意)

4.指针本身所占据的内存区

指针本身占了多大的内存?你只要用函数sizeof(指针的类型)测一下就知道了。再32位平台里,指针本身占据了4个字节的长度。指针本身占据的内存这个概念在判断一个指针表达式是否左值时很有用。

二、指针的算术运算

指针可以加上或减去一个整数。指针的这种运算的意义和通常的数值的加减运算的意义是不一样的,以单元为单位。例如:
例二:

  1. char a[20];
  2. int ptr=(int)a;//强制类型转换并不会改变a的类型
  3. ptr++;

在上例中,指针ptr的类型是int*,它指向的类型是int,它被初始化为指向整形变量a。接下来的第3句中,指针ptr被加了1,编译器是这样处理的;它把指针ptr的值加上了sizeof(int),在32位程序中,是被加上了4,因为在32位程序中,int占4个字节。由于地址是用字节做单位的,故ptr所指向的地址由原来的变量a的地址向高地址方向增加了4个字节。由于char类型的长度是一个字节,所以,原来ptr是指向数组a的第0号单元开始的四个字节,此时指向了数组a中从第4号单元开始的四个字节。我们可以用一个指针和一个循环来遍历一个数组,看例子:
例三

  1. int array[20]={0};
  2. int *ptr=array;
  3. for(i=0;i<20;i++)
  4. {
  5. (*ptr)++;
    
  6. ptr++
    
  7. }

这个例子将整形数组中各个单元的值加1.由于每次循环都将指针ptr加一个单元,所以每次都能访问数组的下一个单元。

再看例子:

例四

  1. char a[20]=“You_are_a_girl”;
  2. int *ptr=(int * )a;
  3. ptr+=5;

在这个例子中,ptr被加上了5,编译器是这样处理的:将指针ptr的值加上5乘sizeof(int),在32位程序中就是加上了20.由于地址的单位是字节,故现在的ptr所指向的地址比起加5前的ptr所指向的地址来说,向高地址方向移动了20个字节。
在这个例子中,没加5前的ptr指向数组a的第0号单元开始的四个字节,加5后,ptr已经指向了数组a的合法范围之外了,虽然这种情况在应用上会出现问题,但在语法上是可以的。

总结

指针的加减必须类型相同 指向的内容相同
指针还有很多内容 下期再听我慢慢道来 喜欢的可以给小编点个赞
希望大家在学习编程的路上兵来将挡,水来土埋。加油!!!

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