C学习笔记-指针
指针的概念
指针也是一个变量,指针变量的值是另一个变量的地址
换句话说就是,指针存放的是一个内存地址,该地址指向另一块内存空间
指针变量的定义
指向一个变量的变量
int *p = NULL;
p = &i;
int *p = &i;
int *p; //表示定义一个指针变量
p = &i; //表示指针变量p指向i的地址
*p; //代表指针所指内存的实际数据
指针赋值的时候,一定要类型兼容(sizeof获取到的大小相同)
32位系统下,指针变量占4个字节,64位系统下,指针变量占8个字节。
*代表取值,即为指针指向内存的值
指针变量只能存放地址!!!
NULL的含义
一个指向NULL的指针,称之为空指针
这个指针不指向任何一个变量
野指针:没有赋初始值的指针
无类型指针
定义一个指针变量,但不指定它指向具体哪种数据类型
可以通过强制转化将void *
转化为其他类型指针
可以用(void *
)将其他类型指针强制转化为void类型指针
int i = 10;
void *p;
p = &i;
printf("*p = %d\n", *(int *)p);
在C语言当中,可以将任何一种地址赋值给void *
指针
无类型指针不能参与运算,原因是不知道其大小,无法知道偏移单位
指针与数组的关系
int arr[10];
代表开辟了十个连续的int存储空间,arr代表了数组的首地址。其值和&arr[0]相同。
int *p = arr;
代表指针指向数组的首地址
在C语言当中数组的名称代表数组的首地址,如果取数组名称的地址,C语言认为就是取数组的首地址
指针操作数组
指针的运算代表的是指针的移动
int arr[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p = arr;
若存在以上定义,那么p+1代表了&arr[1]
在C语言中,数组名是一个常量,不可以参与运算
为何不能出现arr++?a++的意思是指向下一个内存空间,一旦这样做以后,会造成栈内存的回收问题,故编译器做了处理
*
和[]
的本质其实是一样的
arr[i] ==> arr[0+i] ==> *(arr+i)
此时有p[i]
等同于*(p + i)
*p++ == *(p++)
如果存在以下表达式
printf("%d",*(char *)p);
那么此时输出结果是什么呢?
分析:此时指针为char *
类型,移动3位,int为四个字节,即移动到int字节末尾,如果是小端对其,那么输出0,如果是大端对其,那么输出1。
指针数组
char *p[5];
其本质是数组,代表有5个指针类型的数组,每个元素都是指针。总共有5个int *
此时取sizeof§得到的是4 * 5 = 20
此时p相当于是一个数组名,不可使用指针运算
数组指针
char (*p)[5];
定义了一个指针,指向int[5]这种数据类型的指针
其实质是一个二级指针
其本质是一个指针,指向5个int元素的指针,一般常用在数组,此时指向的数组其数据类型必须是相同的,其大小也必须相同。
此时取sixeof§得到的是4
此时p++的话偏移位置是sizeof(char) * 5
e.g.
char buff[5];
char (*p)[5];
p = buff;
二级指针
也就是指针的指针
int i = 10;
int *p1 = &i;
int **p2 = &p1;
printf("%d\n", **p2);
以上为二级指针的定义,此时有*p2
代表p1的地址,**p2
等于*p1
又等于i
由此推出多级指针的概念
指向常量的指针与指针常量
const关键字
保护数组内容
如果将一个数组做为函数的形参传递,那么数组内容可以在被调用函数内部修改,有时候不希望这样的事情发生,所以要对形参采用const参数
func(const int array[])
指向常量的指针
可以限制指针修改变量的值,即不可通过*p
来修改地址所存储的值
但可以更改指向的位置
const char *p;
指针常量
一旦初始化之后其内容不可改
p只能指向某个地址,不可修改指向的地址
char *const p;
指针中的const
看const修饰的是指针变量,还是修饰所指向的内存空间变量
void main(void)
{
const int a;
int const b;
const char *c;
char *const d;
const char *const e;
return;
}
- 前两个意思相同,代表一个常整型数
- 第三个:c是一个指向常整型数的指针(所指向的内存空间数据不能修改,但本身可以修改)
- 第四个:d是常指针(指针常量不能被修改,但是它所指向的内存空间可以被修改)
- 第五个:e是一个指向常整型的常指针(指针和它指向的内存空间均不能被修改)
合理的利用const,尤其是指针做函数参数的时候,可以提高代码的可读性
指针运算
赋值:int *p = &a;
求值:int I = *p;
取指针地址:int **pp = &p;
将一个整数加(减)给指针:p + 3; p – 3;
增加(减少)指针值: p++
,p--
求差值:p1 – p2
,通常用于同一个数组内求两个元素之间的距离
比较p1 == p2
:通常用来比较两个指针是否指向同一个位置
指针变量做函数参数
C语言中,函数的参数都是值传递,只能把实参的值传递给形参,而不可以把形参的值传递给实参
函数的参数可以是指针类型,它的作用是将一个变量的地址传送给另一个函数
一维数组名作为函数参数
当函数名作为参数时,C语言将函数名解释为指针
当数组名作为函数参数传递给被调用函数时,被调用函数是不知道数组有多少元素
int func(int arr[10];
int func(int arr[]);
int func(int *p);
以上函数定义等价
此时等价于地址传递,可以通过其地址改变实参的值
二维数组名作为函数参数
二维数组的指针操作使用int (*p)[5] = arr
,做出如上定义以后,可以使用*(*(p + n) + m)
来操作数组,也可以直接简写为p[n][m]
来操作数组。
arr |
二维数组名称,数组首地址 |
---|---|
arr[0], *(arr + 0), *arr |
0行,0列元素地址 |
arr + 1 |
第1行首地址 |
arr[1], *(arr + 1) |
第1行,0列元素地址 |
arr[1] + 2, *(arr + 1) + 2, &arr[1][2] |
第1行,2列元素地址 |
*(arr[1] + 2), *(*(arr + 1) + 2), arr[1][2] |
第1行,2列元素的值 |
二维数组和一维数组一样可以作为函数参数,在二维数组做函数参数时可以不指定第一个下标
int func(int arr[][5]);
int func(int (*p)[5]);
指针做为函数的返回值
char *func()//返回值为char *类型的函数
{
return "test";//实际上返回的是test字符串的首地址,但这句话存在问题
}
指向函数的指针
指针可以指向变量,数组,也可以指向一个函数。
一个函数在编译的时候会分配一个入口地址,这个入口地址就是函数的指针,函数名称就代表函数的入口地址。
函数指针的定义方式:
int (*p)(int);
定义了一个指向int func(int n)类型函数地址的指针。
- 定义函数指针变量的形式为:函数返回类型(*指针变量名称)(参数列表)
- 函数可以通过函数指针调用
int( * P)()
代表指向一个函数,但不是固定哪一个函数
e.g.
void func(int n)
{
printf("n = %d", n);
}
int main()
{
void(*p)(int);//定义了一个指针,指向一个有一个int参数,同时返回值为void的指向函数的指针
p = func;//让p指向func3函数的入口地址
p(5);
}
把指向函数的指针做为函数的参数
将函数指针做为另一个函数的参数称为回调函数
指针小结
定义 | 说明 |
---|---|
int i |
定义整形变量 |
int *p |
定义一个指向int的指针变量 |
int a[10] |
定义一个int数组 |
int *p[10] |
定义一个指针数组,其中每个数组元素指向一个int型变量的地址 |
int func() |
定义一个函数,返回值为int型 |
int *func() |
定义一个函数,返回值为int *型 |
int (*p)() |
定义一个指向函数的指针,函数的原型为无参数,返回值为int |
int **p |
定义一个指向int的指针的指针,二级指针 |
指针和字符串
在C语言中,字符串其实就是char数组,所以其操作一般就是数组的操作,也就是指针的操作
char s[] = "hello word";
char *p = s;
p[0] = 'a';
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