C语言基础知识:最核心的—指针!知识总结(第一部分)
指针是C语言最重要也是最难理解的部分,它在我们平时的工作中无处不在。
有人说学会了指针,C语言也就学会一半。为什么说指针难。因为指针与数组相结合就涉及数组指针与指针数组。指针与结构体结合就涉及结构体指针。指针与字符结合涉及字符指针。指针与const结合涉及常量指针与指针常量。指针与函数结合涉及函数指针与指针函数,同时也会涉及回调函数。指针和指针结合涉及到二维指针。

作者曾经因为上面的这些问题,困扰了许久。因而在网上找了许多的博客来解答疑惑。这篇文章,我试图将上面的知识点以例子的方式呈现给大家,我相信通过阅读本文,大家会对指针有更深一步的了解。文中涉及的例子均来源于网上。
1 指针的定义
我们知道,普通的变量存储的是一个值。而指针变量,它存储的也是一个值,只是这是一个特殊的值:它的值是另一个变量的地址。
指针的定义形式如下:
其意思就是name是一个指针,它指向的是一个类型为dataype的地址。
指针存储的是一个地址,如果需要获取这个地址对应的内容,可以通过解引用符*获取:
这里需要注意的一点,也是我以前经常迷惑的一点:定义指针时,编译器并不为指针所指向的对象分配空间,它只是分配指针本身的空间,除非在定义时同时赋给一个字符串常量进行初始化。比如:
上面这个代码段说明了一个极为常见的错误:我们声明了这个变量,但从未对它进行初始化,所以没法预测12这个值将存储于什么地方。如果变量是静态的,它会被初始化为0,;如果变量是自动地,它根本不会被初始化。无论哪种情况,声明一个指向整型的指针都不会"创建"用于存储整型值的内存空间。
但是, 下面的定义创建了一个字符串常量(为其分配了内存):
始化指针时所创建的字符串常量被定义为只读。如果试图通过指针修改这个字符串的值,程序就会出现未定义的行为。
除了上述的定义是对的外,其他的定义都是错误的:
2 指针的运算
指针 +(-) 整数指针存储的是一个地址,这个地址本质上是一个整数,所以可以加上或减去一个整数。但是它不是普通的加法或减法,指针加上或减去一个整数结果是另一个指针。但是,运算后的指针指向哪里呢?当一个指针和一个整数执行算术运算时,整数在执行加法(减法)运算前会根据合适的大小进行调整。这个"合适的大小"就是指针所指向类型的大小,"调整"就是把整数值和"合适的大小"相乘。
运算结果:
由上面的结果可以看到,当对指针pa,pb,pc进行加1时,实际地址增加的是对应类型的大小。减法也一样。
指针 - 指针
只有当两个指针都指向同一个数组中的元素时,才允许从一个指针减去另一个指针。两个指针相减的结果是两个指针之间的元素个数。比如,如果p1指向array[i]而p2指向array[j],那么p2-p1的值就是j-i的值。如果两个指针所指向的不是同一个数组中的元素,那么它们之间相减的结果是未定义的,也是毫无意义的。
3 指针与数组
3.1 数组指针(指向数组的指针)
数组指针,它是一个指针,指向的是一个数组。即它存的是一个数组变量的地址。所以这个指针每加一步的步长就是数组的长度。由于它每跨一步都是整个数组,所以又称行数组。
运行结果:
首先,pa是一个数组指针,它首先存的是数组a的首元素的地址,由于数组名也是数组的首地址,所以a, &a, &a[0][0]的地址相同。pa中存的也是这个地址。然后对pa进行解引用,*pa之后得到这个数组,然后(*pa)[i]就是获得这个数组下标为i的元素。
3.2 指针数组
指针数组,它本质上是一个数组,只不过整个数组存的类型是一个指针而已。
运行结果:
4 指针与字符
在C语言中,表示字符串一般有两种形式,一种是数组的形式,一种是字符指针的形式。
数组形式:
字符指针形式:
虽然上面两种形式都能表示字符串,但是它们还是有些区别的:
存储方式字符数组由若干元素组成,每个元素存放一个字符,而字符指针变量只存放字符串的首地址,不是整个字符串。
存储位置。数组是在内存中开辟了一段空间存放字符串, 是存在栈区。而字符指针是在字面值常量区开辟了一段空间存放字符串,将字符串的首地址付给指针变量str。
赋值方式。对于数组,下面的赋值方式是错误的:
而对字符指针变量,可以采用下面方法赋值:
可否被修改。指针变量指向的字符串内容不能被修改,但指针变量的值(即存放的地址或者指向)是可以被修改的。
来源:稀土掘金,作者:Elec

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