C语言——指针(入门详解)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C语言——指针(入门详解)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1.什么是指针?

1.1.理解指针的两个要点:

1.指针是内存中最小单元的编号,也就是地址。
2.平时口语中的指针,通常指的是指针变量,指针变量是用来存放内存地址的变量。
总结:指针其实就是地址,口语中的指针通常指的是指针变量。

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
补充:一个内存单元占一个字节。

1.2.指针变量:

通过&取地址操作符取出变量在内存中的起始地址,将取出的地址存放在一个变量中,这个存放地址的变量就是指针变量。

下面通过代码演示指针变量的创建与使用

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa  = &a;//创建指针变量并初始化

	//打印验证
	printf("%p\n", &a);
	printf("%p\n", pa);

	//使用指针变量需要用*解引用操作符
	*pa = 20;//此时*pa等价与a
	printf("%d\n", *pa);
	printf("%d\n", a);


	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
补充:

1、a在内存中占4个字节,&a取出的是整型变量a的第一个字节的地址(最小的地址)。
2.当需要通过地址访问来改变变量的值时,需要使用*解引用操作符对指针变量进行解引用操作。

1.3.内存是如何编址?

对于32位的机器,假设有32根地址线,那么假设每根地址线在寻址的时候产生高电平(高电压)和低电平(低电压)就是(1或者0)。
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
每个地址标识1个字节,操作系统就会分配2的32次方个字节,也就是4GB的空间进行编址。同理可得64位机器,每个地址标识2个字节,操作系统就会分配2的64次方个字节,也就是8GB的空间进行编址。

32位的机器上,地址是32个0或者1组成二进制序列,那地址就得用4个字节的空间来存储,所以一个指针变量的大小就应该是4个字节。那如果在64位机器上,如果有64个地址线,那一个指针变量的大小是8个字节,才能存放一个地址。

总结:

1、指针变量是用来存放地址的,地址是唯一标识一个内存单元的。
2、在32位平台下,地址的大小是4个字节,指针变量的大小是4个字节。在64位平台下,地址的大小是8个字节,指针变量的大小也是8个字节。

2.指针和指针类型

2.1指针的创建与初始化

我们都知道变量是分类型的,如整型、单精度浮点型、字符型等。那指针是否也分类型呢?答案是有的。
下面我通过代码举例

int main()
{
	int a = 10;
	//创建整型指针变量pa并初始化
	int* pa = &a;//将变量a的地址存放到指针变量pa中
	
	return 0;
}

上例中,我将变量a的地址存放到指针变量pa中。pa的类型是int*(整形指针)。由此我们可以得到
指针的定义方式是:

type(类型) + * +prt_name(指针变量名字)

其实:
char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。
short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。
int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。

让我们来看看第二个例子

int main()
{
	int a = 10;
	char* pc = &a;
	//char*类型的指针能否得存放int类型变量的地址呢?
	return 0;
}

答案是:能够存放。因为一个指针变量在32位环境下都是占4个字节。这里不要门缝里看char*类型指针,把它给看遍了。这也是我们需要注意的一个小细节。

既然指针变量的大小在32位平台下都是4个字节,那指针变量的类型存在的意义是什么呢?

2.2.指针类型

这里我依旧是通过两段代码进行举例

//例一
#include <stdio.h>

int main()
{
	int n = 10;
	char* pc = (char*)&n;
	int* pi = &n;

	printf("%p\n", &n);
	printf("%p\n", pc);
	printf("%p\n", pc + 1);
	printf("%p\n", pi);
	printf("%p\n", pi + 1);
	return  0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
通过上面的例子我们可以发现,指针的类型决定了指针+1后访问的步长。int类型指针+1向后移动了4个字节,char类型指针+1向后移动了1个字节。同理可得short类型指针+1向后移动2个字节,float类型指针+1向后移动4个字节。

总结

指针变量的类型决定了指针的步长(向前或向后走一步的距离)。

//例二

int main()
{
	int a = 0x11223344;//0x表示十六进制类型

	char* pc = (char*)&a;
//a是整型,需要对&a进行强制类型转换成char*后编译器才不会报错
	int* pi = &a;

	*pc = 0;   
	*pi = 0;   

	return 0;
}

先调试这段代码
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

让我们看看pc = 0的效果
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
接下来是
pi = 0;这句代码的效果
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
通过调试的内存窗口,可以发现当对char类型指针变量进行解引用操作后,访问的权限是1个字节,而对int类型指针变量进行解引用访问操作,访问的权限是4个字节。所以指针变量的类型其实是由意义的。

总结:

指针变量的类型决定了解引用操作后的指针的访问权限。int类型指针变量解引用操作访问权限是4个字节,char类型指针变量解引用操作访问权限是1个字节

3.野指针

3.1.什么视野指针?

野指针的概念

野指针指的是指向不可知的指针变量(随机的、不正确的、不可控的)。

3.2.野指针成因

1.指针变量未进行初始化

int main()
{
	int* pa;
	*pa = 20;
	return 0;
}

上例中,指针变量pa未进行初始化,所以pa是一个野指针,对pa进行仅引用操作是极其危险的,因为pa的指向是不可知的。

指针越界访问

int main()
{
	int arr[5]={1,2,3,4,5};
	int *p = arr;
	int i = 0;
	
	for(i = 0; i <= 5; i++)
	{
		*(p++) = i;
	}
	
	return 0;
}

当运行这段代码后,编译器会进行报错
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

这里编译器告诉我们因为指针访问越界,数组arr被破坏了。所以当p超出数组的合理范围后,p就是一个野指针,对野指针进行解引用操作是很危险的。

3.3.规避野指针

1.创建指针变量同时初始化指针变量。
2. 小心指针越界。
3. 指针指向空间释放,及时置NULL。
4. 避免返回局部变量的地址。
5. 指针使用之前检查有效性。

4.指针运算

4.1.指针±整数

代码举例如下

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr[5] = { 0 };
	int* pa = arr;
	int i = 0;
	//将数组内容赋值成1~5
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		*pa = i + 1;
		pa = pa + 1;//指针加整数
	}
	//打印数组内容
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

4.2.指针-指针

指针-指针的前提条件是,两个指针变量指向同一块空间。

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* pa = &arr[9];
	int* pb = &arr[0];
	//此时pa和pb都是指向数组arr的内容
	printf("%d\n",pa - pb);

	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

指针-指针得到的绝对值是,两个指针之间相同类型的元素的个数。

下面我通过指针-指针的方式模拟实现库函数strlen

#include<assert.h>

size_t MyStrlen(const char* str)
{
	assert(str != NULL);

	char* start = str;//记录初始地址

	while (*str++)
	{
		;
	}
	//通过指针-指针返回字符串长度
	return str - start - 1;

}

int main()
{
	char str[] = "abcde";
	
	printf("%d\n",MyStrlen(str));

	return 0;
}

4.3指针的关系运算

#define N_VALUES 5
int main()
{
	float values[N_VALUES];
	float *vp;
	//								指针的关系运算
	for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
	{
    	*--vp = 0;
	}
	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
将上边的代码稍作修改

#define N_VALUES 5
int main()
{
	float values[N_VALUES];
	float *vp;
	//								指针的关系运算
	for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];vp--)
	{
    	*vp = 0;
	}
	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

代码修改后,看起来是更易读了,可是我们应该避免这样写代码。虽然上面的代码在市面上绝大部分编译器都可以正常运行,但是C语言标准中并不能保证它是对的。

C语言标准规定:
允许指向数组元素的指针与指向数组的最后一个元素后面那个内存空间的指针作比较,但是不允许与第一个元素前面那个内存空间的指针进行比较。

5.指针与数组

指针和数组是不同的对象。指针是一种用来存放地址的变量,大小是4/8个字节。数组是一组相同类型元素的集合,可以放多个元素,大小取决于元素个数和元素类型的。数组的数组名是数组首元素的地址,地址是可以存放在指针变量中的。可以通过指针来访问数组。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = {0};
	
	printf("%p\n",arr);
	printf("%p\n",&arr);
	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
由上例可知,数组名本质是首元素的地址(排除&数组名和sizeof(数组名)这两种情况)。既然数组名是数组首元素的地址,我们不妨将数组名存入一个指针变量中,再通过这个指针变量来遍历整个数组。

#include<stdio.h>

int main()
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
    int* p = arr; //指针存放数组首元素的地址
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("&arr[%d] = %p   <====> p+%d = %p\n", i, &arr[i], i, p + i);
    }
    return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
可以发现其实 p+i 是完全等价于 arr[ i ]的。接下来试试通过指针运算来便利整形数组并且打印数组

int main()
{
	int arr[10] = {0};
	int* pa = arr;
	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
//改变数组内容1~10
	for(i = 0; i < sz; i++)
	{
		*pa = i + 1;
		pa++;
	}
	pa = arr;//重新指定指针的位置以避免越界
//打印数组内容
		for(i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ",*pa);
		pa++;
	}

	return 0;
}
int main()
{
	int arr[10] = {0};
	int* pa = arr;
	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
//改变数组内容1~10
	for(i = 0; i < sz; i++)
	{
		*(pa+i) = i + 1;
	}

//打印数组内容
		for(i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ",*(pa+i));
	}

	return 0;
}

补充:
[ ]下标访问操作符两边,arr 和 i 是下标访问操作符的两个操作数。[ ]下标访问操作符是支持交换律的,所以 arr[ i ] 等价于 i[arr]。

6.二级指针

6.1.什么是二级指针

指针变量是用来存放地址的,那指针变量的地址该存放到哪里呢?这就要引出二级指针这个概念了。二级指针是用来存放指针变量的地址的。

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	int** ppa = &pa;
	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

6.2.二级指针的运算

通过 * 解引用操作符对二级指针进行解引用操作。

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	int** ppa = &pa;
	**ppa = 20;//*(*ppa) =*(pa) = a; 
	//通过对* *ppa进行解引用操作得到pa,再通过对pa进行解引用操作得到a
	//**ppa等价于a
	printf("%d\n", a);
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

7.指针数组

指针数组是什么呢?是数组?还是指针?答案是:指针数组是用来存放指针的数组。通过前面的学习,我们了解到的数组类型有字符数组、整型数组、单精度浮点型数组等。

int arr[] = {1,2,3,4,5};
char ch[] = {'a', 'b', 'c'};

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

int* arrp[] = {0x0012ff40, 0x0012ff41, 0x0012ff42};

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

下面我通过一个指针数组加三个一维数组来模拟实现二维数组

#include<stdio.h>

int main()
{
	int arr1[3] = { 1,2,3 };
	int arr2[3] = { 4,5,6 };
	int arr3[3] = { 7,8,9 };

	int* arrp[3] = { arr1,arr2,arr3 };

	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 3; j++)
		{
			printf("%d ",arrp[i][j]);//arr[i]相当于是arr[列号]。通过指针运算,就可以遍历整个数组。
		}
	printf("\n");
	}

	return 0;
}

c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言
c语言指针,C语言学习,c语言,算法,开发语言

通过了访问指针数组arrp中存放的三个整形数组的首元素地址,然后再通过指针运算,就可以模拟实现一个二维数组了。

总结

总有人说指针多难多难,在我看来只要搞清楚指针的概念以及指针的用法,理解指针也不是特别难的。这只需要我们多去思考和总结。学习没有捷径,只有你真的认真学了才能够真正的掌握知识。最后,也希望看完本篇文章的你有所收获,有什么问题也欢迎在评论区进行讨论。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-751527.html

到了这里,关于C语言——指针(入门详解)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 前端学习C语言 - 初级指针

    本篇主要介绍: 指针和变量的关系 、指针类型、 指针的运算符 、空指针和野指针、 指针和数组 、 指针和字符串 、const 和指针、以及 gdb 调试段错误 。 指针是一种特殊的变量。存放地址的变量就是指针。 int num = 1; 会申请4个字节的内存来存放数字1,每次访问 num 就是访问

    2024年02月10日
    浏览(43)
  • C语言学习系列-->看淡指针(3)

    在指针的类型中我们知道有⼀种指针类型为字符指针 char* 一般使用: 进阶使用 本质是把字符串 hello ⾸字符的地址放到了pstr中。 把⼀个常量字符串的⾸字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。 经典例题: 运行结果: 这⾥str3和str4指向的是⼀个同⼀个常量字符串。C/C++会把常量

    2024年02月11日
    浏览(43)
  • C语言-基础语法学习-3 二级指针

    当涉及到多级指针时,C语言的灵活性和强大的指针功能可以得到充分的发挥。二级指针是指指向指针的指针,也被称为指向指针的引用。 使用二级指针可以实现以下功能: 动态内存分配:通过二级指针可以动态地分配内存块,并将其地址传递给其他函数或模块进行操作。这

    2024年02月12日
    浏览(45)
  • C语言学习(二十五)---指针练习题(一)

    在上一节内容中,我们学习了 递归 与 冒泡排序法 的有关内容,今天我们将继续往下学习,主要内容为 指针练习题 ,好了,话不多说,开整!!! 在之前的第18—22的内容中,我们学习了 指针 的一系列内容,今天我们对之前的 指针内容进行测试 ,在查看答案之前,请先自

    2024年02月10日
    浏览(37)
  • C/C++|物联网开发入门+项目实战|空间读写|非字符空间|返回值内部实现|嵌入式C语言高级|C语言函数的使用(2)-学习笔记(12)

    参考: 麦子学院-嵌入式C语言高级-C语言函数的使用 空间的读写 void fun(char *p); const char *p 只读空间,只为了看 char *p;该空间可能修改,几乎都要变 strcpy(); 定义:char *strcpy(char *dest,const char *src); sprintf(); 作用 1、修改 int * short * long * 2、空间传递 2.1 子函数看看空间里的情况

    2023年04月22日
    浏览(64)
  • C语言-指针进阶-qsort函数的学习与模拟实现(9.3)

    目录 思维导图: 回调函数 qsort函数介绍 模拟实现qsort 写在最后: 什么是回调函数? 回调函数是一个通过函数指针调用的函数。 将一个函数指针作为参数传递给一个函数,当这个指针被用来调用所指向函数时, 我们就将此称为回调函数。 在举例之前,我们先学习一个C语言

    2024年02月15日
    浏览(55)
  • C/C++|物联网开发入门+项目实战|函数输入与输出|值传递|地址传递|连续空间的传递|嵌入式C语言高级|C语言函数的使用-学习笔记(11)

    参考: 麦子学院-嵌入式C语言高级-C语言函数的使用 一堆代码的集合,用一个标签去描述它 复用化,降低冗余度 标签 ------ 函数名 函数和数组都属于内存空间,函数具备3要素: int *p; int a[100]; 1、函数名(地址) 2、输入参数 3、返回值 在定义函数时,必须将3要素告知编译器

    2023年04月20日
    浏览(55)
  • Java语言开发在线小说推荐网 小说推荐系统 基于用户、物品的协同过滤推荐算法 SSM(Spring+SpringMVC+Mybatis)开发框架 大数据、人工智能、机器学习开发

    1、开发工具和使用技术 MyEclipse10/Eclipse/IDEA,jdk1.8,mysql5.5/mysql8,navicat数据库管理工具,tomcat,SSM(spring+springmvc+mybatis)开发框架,jsp页面,javascript脚本,jquery脚本,bootstrap前端框架(用户端),layui前端框架(管理员端),layer弹窗组件等。 2、实现功能 前台用户包含:注

    2023年04月26日
    浏览(84)
  • c语言学习详解

    C语言是一种用于和计算机交流的高级语言, 它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点 非常接近自然语言 程序的执行效率非常高 C语言是所有编程语言中的经典,很多高级语言都是从C语言中衍生出来的, 例如:C++、C#、Object-C、Java、Go等等 C语言是所有编程语言中的经典

    2024年02月14日
    浏览(44)
  • C语言入门课程学习笔记-6

    本文学习自狄泰软件学院 唐佐林老师的 C语言入门课程,图片全部来源于课程PPT,仅用于个人学习记录 D,越界 C D 20 2 0 -1 A wrong 赋值越界 B str2[4]初始化为0元素 A wrong C AD strlen(s) ij j– 10 3 abc

    2024年04月28日
    浏览(39)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包