C 指针
学习 C 语言的指针既简单又有趣。通过指针,可以简化一些 C 编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,想要成为一名优秀的 C 程序员,学习指针是很有必要的。
正如您所知道的,每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例,它将输出定义的变量地址:
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
var1 变量的地址: 0x7fff5cc109d4 var2 变量的地址: 0x7fff5cc109de
通过上面的实例,了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让看看什么是指针。
什么是指针?
指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:
type *var-name;
在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C 数据类型,var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:
所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
如何使用指针?
使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作:
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Address of var variable: bffd8b3c Address stored in ip variable: bffd8b3c Value of *ip variable: 20
C 中的 NULL 指针
在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序:
实例
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
ptr 的地址是 0x0
在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。然而,内存地址 0 有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:
C 指针详解
在 C 中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。下面列出了 C 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念:
| 概念 | 描述 |
|---|---|
| 指针的算术运算 | 可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、- |
| 指针数组 | 可以定义用来存储指针的数组。 |
| 指向指针的指针 | C 允许指向指针的指针。 |
| 传递指针给函数 | 通过引用或地址传递参数,使传递的参数在调用函数中被改变。 |
| 从函数返回指针 | C 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。 |

文人墨客
2016 年接触 C 语言 ,当年愣是看不懂!尤其是指针,到现在 2 年多了,有点小理解。回顾一下,一说到指针就会说到地址的概念,所以跟指针有关的概念,跟 C 的内存管理结合起来理解会更好点,下面说说如何更好的理解指针。
为什么叫指针,指针其实是一种很形象的比喻,下面说说我的个人理解。
int 变量存的是 int 型的值,char 变量存的是 char 型的值,而指针,它是一种特殊的变量,存的是内存地址,按照这个模板可以把它理解为:“内存地址变量” 存的是 “内存地址”,等价于:“指针变量” 存的是 “内存地址”
操作系统进行资源调度时,会根据这些变量存的地址去请求和使用那个地址代表的内存区域,这就仿佛像是这个变量存的地址指向了某片内存,人们用 “指针” 来统称所谓的 “内存地址变量”
因此,任何跟指针有关的概念,都可以联系内存地址加以理解,二者必然有联系,数组与指针,函数与指针,都是如此。
像 int * 存 int 型变量的地址,char * 存 char 型的地址,那指针理所当然可以存指针变量的地址啊。
例如,int ** 存 int * 的地址,int *** 存 int ** 的地址。
这就是一个二级指针存一级指针的地址,三级指针存二级指针的地址,人们把这样的过程叫指向指针的指针,但其实也就是一个上一级的指针存了下一级的指针的地址而已。
因此,像上面说的,你存了它的地址,你就是指向它,所以:
个人认为指针可以说是 C 的最伟大的特性,通过这样的一个模型可以形象地管理部分内存!
文人墨客
数组指针
给定义好的数组中赋值时, 指针可以通过调整地址给数组赋值。
例: 创建一个包含 3 个元素的一维数组, 并给它赋值。
int* array0 = (int*)malloc(sizeof(int) *3); for(int i=0; i<3; i++){ scanf("%d", array0+i); }文人墨客
函数指针形式的传递,实质却是地址传递的一个例子:
#include <stdio.h> void func1(int *a, int **b); void func1(int *a, int **b) { (*a)++; (*b)++;//这里虽然传进来的是指针的形式,但其实是指针c的地址, //可以认为这里本质还是值传递,只不过这个值是地址值 } int main() { int a[2] = {10, 20}; int *b = &a[0]; int *c = a+1; int **d = &c; func1(b, d); printf("a[0] = %d a[1] = %d\n", a[0], a[1]); return 0; }执行结果:a[0] = 11 a[1] = 20
由上可知,虽然传递参数时,是以指针形式进行的,但有时候会发现其实还是值传递,是地址值的传递,特别是在多维数组进行参数传递的时候,特别容易出现这种情况。
文人墨客
指向函数的指针
代码和数据是一样的,都需要占据一定内存,那当然也会有一个基地址,所以我们可以定义一个指针来指向这个基地址,这就是所谓的函数指针。
假设有函数:
即可以定义一个函数指针。
调用函数
上面两个语句是等价的。
文人墨客
指针实例说明:
文人墨客
指针的一些复杂说明:
更多内容参考:C 指针详解
文人墨客
/*按照偏移值访问函数形参内容实验*/ //二级指针 void Pros(char* a,int b,int e,char et) { char **p=&a; //a==*p printf("%p %p %p %p \n%p\n",&a,p,a,*p,&b); printf("%s\n",*p); p++; printf("%d\n",*p); p++; printf("%d\n",*p); p++; printf("%c\n",*p); return; } //一级指针访问 void Test(char* a,int b) { char *p=(char*)&a; //a!=*p; //printf("%p %p %p %p\n",&a,p,a,*p); //printf("%p\n",&b); //得出结果一级指针自加+1 二级指针自按照元素内容大小自加 //printf("%d %p\n",*(++p),p); //printf("%d %p\n",*(p+8),p+8); //a=a[0]一个printf函数以'\0'结束 //此时p=&a把元素首地址给了p或者说a只记录一个元素首地址的地址 //同等汇编语句 a:db 'Hello' b:db '16' //所以 p=&a != p=a ; /* char *a="Hello"; char *b=(char*)&a; printf("%p %p %p %p",&a,b,a,&(a[0])); */ //printf("%c %p %p\n",*a,a,&(a[0])); //printf("%c %p %p\n",*(a+1),a+1,&(a[1])); printf("%c\n",*(*(char**)p)); //if p=a; *p=a; p=a; printf("%s",p); return; } int main() { //Pros("Hello",5,66666,'a'); Test("Hello",16); //指针转换问题 /* char *a="Hello";//&a变量里面存储着a所指向的变量地址 //char **p=&a; char *b=(char*)&a; char **p=&a; printf("%p %p %p %p\n",&a,b,a,*b); printf("%p %c\n",&(*a),*(&(*(a+1)))); printf("%p %c\n",a,*a);//此时a->H,*a=H; printf("%p %c\n",(*p),*(*p)); //p=&a,*p=a所指向的第一个元素的地址还需要一解才能访问正确数据 //所以1级指针需要解2次 所以进行强制转换 printf("%c \n",*(*(char**)b)); //原试解 现在b=&a,*b= &a->a所以如果此时想正确访问H必须在解 */ return 1; }文人墨客
指针是一个变量,所以可以使用任何合法的变量名。在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。
然而,内存地址 0 有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。
但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。
所有指针在创建时都要初始化,如果不知道他指向什么就将 0 赋值给他。必须初始化指针,没有被初始化的指针被称为失控指针(野指针)。
#include <stdio.h> int main () { int *p = 0; int a ; p = &a; printf ("输入一个数字\n"); scanf ("%d",p); printf("%d\n",*p); }实例定义了变量 a 和指针变量 p。p = &a;表示指针变量指向了变量 a,p 中存放的地址为 a 的地址 &a,*p 所指的是 p 中存放的地址 a 内存单元中的值。
文人墨客
指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。
要理解指针就要先理解计算机的内存。计算机内存会被划分为按顺序编号的内存单元。每个变量都是存储在内存单元中的,称之为地址。
#include <stdio.h> int main () { int var = 20; /* 实际变量的声明 此时的 VAR 这个变量是存在某个地址的,地址对应某个内存单元,该单元中存储了数据20 */ int *ip; /* 指针变量的声明 定义了一个指针 即一个内存单元的地址变量 */ ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 就是将地址值赋值给指针这个变量*/ /* 在指针变量中存储的地址 利用&符号直接输出了var所存储的数据的内存单元的地址*/ printf("Address of var variable: %p\n", &var ); /* 在指针变量中存储的地址 ip代表的是这个赋值到的地址的值 所以输出的是地址值 */ printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip ); /* 使用指针访问值 *ip代表的是定义到这个内存单元之后,内存单元中所存储的数据的值也就是将20赋值给var中20这个值 */ printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip ); return 0; }