C语言·指针

目录

指针的含义

指针初始化

使用指针

二级指针以及二级指针的传递

指针与一维数组

字符指针与字符数组的初始化

指针与动态内存申请

指针和自增自减运算符

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指针的含义

1、按变量地址存取变量值的方式称为“直接访问”，如printf("%d",i);scanf("%d",&d);

另一种存取变量的方式称为“间接访问”，将变量i的地址存放到另一个变量中。

在C语言里，指针变量是一种特殊的变量，它用来存放变量的地址。

即指针存放的是地址，指针就是地址。

声明与初始化的格式:

基类型  *指针变量名；例如：int* i_pointer;

//*符号是用来说明这是指针变量的，指针变量名为i_pointer,不是*i_pointer。

指针变量与指针是两个不同的概念。设P是一个指针变量，则P的值是一个指针。指针就是地址，指针变量就是存储地址的变量，用指针变量p存储变量i的地址，平时说p指向i。

类型名是int*，所以以后要把*和int写在一起，而不是后面的指针变量名。

2、指针常量                                                                                                                                                        const int *p;  是声明一个"常整数"指针，会对*p进行保护，试图改变*p是编译器会检查的一种错误，但是可以改变p(不可以改变*p,可以改变p)。

int  * const  p;是保护p的，此时不可以修改p，可以修改*p。

指针初始化

        声明指针变量只是为指针留出空间，但是并没有把它指向对象。所以在使用前，初始化p是至关变量的。

初始化方法一：使用&运算符把某个变量的地址赋给它

int i,*p;

p=&a;

初始化方法二：在声明指针变量的同时对它进行初始化

int i；

int  *p =&i;

初始化方法三：把i的声明和p的声明合并，但是需要首先声明i;

int i, *p=&i;

注意：只有在声明的同时对指针进行初始化时，才会有*p = &i；其余时候，都是p=&i;在对指针进行声明时，"*"是用来向编译器指明p的类型的，而不是作为间接寻址运算符。​​​​​​​

​​​​​​​ &和*：

&：取地址操作符，也叫引用（只有在scanf函数里面&是取地址操作，其余情况下，都是引用）。通过该操作符我们可以获取一个变量的地址值。

*：取值操作符，通过该操作符我们可以得到一个地址对应的数据，即根据地址得到该地址里存储的内容。

&i就是i在内存中的地址，p=&i，*p=i。也就是说，&i=i的地址，*p=i的值

只要p指向i，*p就是i的别名。*p不仅拥有和i相同的值，而且对*p的改变也会改变i的值。

在函数体内*p每次出现都将是对x的间接引用。

注意：这是错误的：

float a;
int *pointer_1;
pointer_1=&a;
/*
    出错原因：只有整型变量的地址才能放到整型变量的指针变量中，
    定义了指针变量的类型，那么就只能存放该类型的变量
*/

int *a,b,c;//出错原因：不知道是三个指针变量还是一个指针变量。
int *a,*b,*c;//这是正确的

这里&*pointer_1 与 &a 相同，都表示a的地址，即pointer_1.
//&*pointer_1 先执行*pointer_1 来存储A的地址，*pointer_1=a，再&，则会获取a的地址。

*&a会先运行&a,得到a的地址，再进行*运算，则会得到变量a,即显示变量a的内容。

按值运算和按地址运算：

在C语言里，若是对值操作，让一个变量的值赋给另一个变量，就会临时生成一个临时地址，接下来就只是对临时地址操作，这时候两个变量还是两个不同的地址。例如，定义i=5，j=i;则此时对j进行操作，j的值会改变，但是i的值不改变，因为j没有指向i的地址，两者不是同一个地址。

但在操作时有*或&操作符，则是对地址进行操作，此时一个变量赋值给另一个变量，是对同一个地址进行不同的操作，两个变量指向同一个地址。

有关引用的使用方法的实例：

/*找出数组中的最大元素和最小元素*/

#include 
#define N 10

void max_min(int a[],int n,int *max, int *min);//函数原型

int main()
{
    int b[N],i,big,small;
    printf("Enter %d numbers: ",N);
    for ( i = 0; i < N; i++)
    {
        scanf("%d",&b[i]);
    }
    
    max_min(b, N, &big, &small);//调用函数max_min

    /* 
        调用max_min函数时，将传递两个指向变量的指；然后max_min函数把答案存储在这些变量中
        b是整型数组，N是元素的个数，big和small是普通的整型变量。
        当max_min函数找到数组b中的最大元素时，通过给*max赋值的方法把值存储在big中。
        max = &big
    */

    printf("Largest: %d\n",big);
    printf("Smallest: %d\n",small);

    return 0;
}

void max_min(int a[], int n, int *max, int *min)
{
    int i;

    *max = *min = a[0];
    for ( i = 1; i < n; i++)
    {
        if (a[i]> *max)
        {
           *max=a[i];
        }
        else if (a[i]< *min)
        {
            *min = a[i];
        }
    }
    
}

输出结果：

Enter 10 numbers: 34 82 49 102 7 94 23 11 50 31
Largest: 102
Smallest: 7

使用指针

在int i，*p=i;的情况下：

1.        printf("%d\n",*p);//输出i的值

2.        *p=2;//等同于i=2;

3.        q=p;//把p的内容（即i的地址）复制给q,p和q同时指向i；注意：这里没加"*"符号。

4.        *q=*p;//假如指向j，那么这条语句就是将i的值复制给j。

5.         &a[i]是指向a中元素i的指针。

二级指针以及二级指针的传递

二级指针也是一种指针，只服务于一级指针的传递与偏移。

指针与一维数组

思考：为什么在数组那一篇文章里，一维数组在函数调用进行传递时，它的长度子函数无法知道呢？这是由于一维数组名中存储的是数组的首地址。数组名c中存储的地址是0x0015faaf4,所以子函数change中其实传入了数组的地址，不知道数组有多长。

指针法：定义一个指针变量时，指针变量的类型要和数组类型保持一致，通过取值操作，就可将“h”改成"H"。

下标法：获取数组元素时，也可以通过取下标的方式来获取数组元素并进行修改。

字符指针与字符数组的初始化

字符指针可以初始化赋值一个字符串，字符数组初始化也可以赋值给一个字符串。

例如：char *p="hello",是把字符串常量"hello"的首地址赋给P。char c[10]= "hello'"等同于strcpy("hello");

指针与动态内存申请

如果数据存储在栈空间中，那么栈的大小在编译时是确定的。如果使用的空间大小不确定，那么久要使用堆空间。

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    int i;
    char *p;
    scanf("%d",&i);//输入要申请的空间的大小
    p=(char*)malloc(i);//使用malloc动态申请堆空间
    strcpy(p,"malloc success");
    puts(p);
    free(p);//free时必须使用malloc申请时返回的指针值，不能进行任何偏移
	
	printf("free success\n");
    return 0;
}

#include 

int main()
{
    char *p = "hello" ;//把字符串常量“hello"的首地址赋给p
    char c[10]="hello";//等价于strcpy(c,"hello");
    printf("c[0]=%c\n",c[0]);
    printf("p[0]=%c\n",p[0]);
    c[0]='H';
    p[0]='H';//加上这一句会显示错误，因为不可以对常量区数据进行修改。

    return 0;

}
/**
 * @brief 
 * 如果不加c[0]='H';p[0]='H';这两句的话，会输出：c[0]=h，p[0]=h
 * 只加上c[0]='H';这一句话，会输出c[0]=H，p[0]=h
 * 但是，如果c[0]='H';p[0]='H'两句都加上，会显示错误。
 */

也就是说，p里面存储的是’h'的地址，当‘hello’被赋值给p后，hello就变成了一个字符串常量，如果内存存储的是字符串常量，那么这里的权限就是可读不可写。所以p[0]='H‘;会报错。

而char c[0]="hello"这一步，并不是直接c直接指向"hello"常量,而是，hello+\0都存储在栈空间里，然后复制一份给c，所以c[0]='H'后，我们会发现存储"hello"的栈里的数据变成了"Hello",而c的地址里的数据还是"hello"。我们可以对栈空间里的数据是可读可写的。

但是，如果增加的两句是p="world";c="world";那么这里面非法的是c="world"，此时c不是一个变量，不可以重新赋值。p="world"这一句是将原来指向"hello"的p指针指向了"world"。也就是说，不可以指针里的常量进行修改，但是可以改变指针指向。

指针和自增自减运算符

指针与自增自减结合，不是简单的像其它的变量值一样，直接加一，而是找到下一个地址。例如：在下面的例子里，p存储了a数组的所有的数据的地址，如果此时输出*p,p会指向a数组的开始数据，即a[0]，执行p++ ，p就会指向下一地址即a[1].

当然*p ++会先执行*p，再执行p++。

include

//指针与自增自减
//只有比后增优先级高的	操作符，才会作为一个整体，如().
int main()
{
	int a[3]={2,5,4};
	int *p;
	int j;
	p = a;
	j = *p++;//先把*p的值赋给j,然后对p加一

	printf("a[0] =%d, j=%d,*p=%d\n",a[0],j,*p);
	return 0;
}
/**
 * @brief 
 * 因为	p = a，那么p是A的地址
 * a[0] = 2, p为a[0]的地址，j =*p ,则j输出a[0]
 * 然后执行p = p+1;则 *p输出的是a[1]的数值。 
 */

通过上面的消息也可以看出：输出*p输出的是p地址里存储的数据。

include

//指针与自增自减·升级一下
//只有比后增优先级高的操作符，才会作为一个整体，如().
int main()
{
	int a[3]={2,5,4};
	int *p;
	int j;
	p = a;
	j = *p++;//先把*p的值赋给j,然后对p加一
    printf("a[0] =%d, j=%d,*p=%d\n",a[0],j,*p);

    printf("p[1]=%d\n",p[1]);

	j = p[0]++;//先把p[0]赋给j,然后对p[0]加1。
	printf("a[0]=%d,j=%d,*p=%d\n",a[0],j,*p);
	return 0;
	return 0;
}
/**
 * 因为上面的例子里，执行了p++,所以，这里p[0]=a[1]
 * 输出结果：
 * a[0]=2,j=2,*p=7
 * p[1]=8
 * a[0]=2,j=7,*p=8
 *
 */