C语言由浅入深理解指针
时间：2022-12-18 11:00:43|栏目：C代码|点击： 次
1. 相关概念
- 操作系统给每个存储单元分配了一个编号，从ox00 00 00 00~0xff ff ff ff，这个编号称为地址，指针就是地址
- 指针变量：即这个变量用来存放一个地址编号
- 无论什么类型的地址，都是存储单元的变换，在32位平台下都是4个字节，即任何类型的指针变量都是4个字节大小，64位操作系统占8个字节。
- 对应类型的指针变量，只能存放对应类型的地址。例如整型指针变量，只能存放整型变量的地址。
#include <stdio.h>
int main()
{
char *a;
short *b;
int *c;
long *d;
float *e;
double *f;
printf("sizeof(a)=%d\n", sizeof(a));
printf("sizeof(b)=%d\n", sizeof(b));
printf("sizeof(c)=%d\n", sizeof(c));
printf("sizeof(d)=%d\n", sizeof(d));
printf("sizeof(e)=%d\n", sizeof(e));
printf("sizeof(f)=%d\n", sizeof(f));
return 0;
}
可见，我的操作系统是64位的。
为什么在64位系统中指针的大小是8，而32位的却是4？
64位系统，这个位数指的是CPU 里面的通用寄存器的数据宽度为64位，也就是说一个地址占二进制位数是64，所以：
sizeof(double *)==sizeof(int *)==sizeof(char *)==64/8==8
32位系统，同理，他的一个地址占32位二进制空间，sizeof(double *)==sizeof(int *)==sizeof(char *)==32/8==4
其实明白了两个系统的寻址原理就能明白，大体就是这个原因。地址跟系统有关，但是基本数据类型占的大小是由C语言本身决定。
2. 指针的定义方法
数据类型 *指针变量名
int p; // 定义了一个指针变量p 在定义指针变量的时候， 是用来修饰变量的，代表指针变量。
关于指针的运算符：
& 取地址 * 取值
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 100;
int *p; // 定义一个指针变量
p = &a; // 给指针变量赋值
printf("a = %d, %d\n", a, *p); // *p 等价于变量 a
return 0;
}
拓展：如果一行中定义多个指针变量，每个变量前面都要加*修饰
3. 指针的分类
- 字符指针
- 短整型指针
- 整型指针
- 长整型指针
- float型指针
- double型指针
- 函数指针
- 结构体指针
- 指针的指针
- 数组的指针
4. 指针和变量的关系
引用变量的方法：
1.直接通过变量的名称
2.通过*指针名称 引用
#include <stdio.h>
int main()
{
int *p1, *p2, temp, a, b;
p1 = &a;
p2 = &b;
printf("请输入a,b的值：\n");
scanf("%d %d", p1, p2); // 和之前的scanf不同，这里直接用p1p2作为写入地址。
temp = *p1; // 用p1指向的变量a给temp赋值
*p1 = *p2; // 用p2指向的变量b给p1指向的变量a赋值
*p2 = temp; // temp给p2指向的变量b赋值
printf("a=%d b=%d\n", a, b);
printf("*p1=%d,*p2=%d\n", *p1, *p2);
return 0;
}
如果想让不同类型的指针相互赋值的时候，需要强制类型转换：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0x1234, b = 0x5678; // 4个字节
char *p1, *p2; // char类型只能保存一个字节
printf("%#x %#x\n", a, b);
p1 = (char *)&a; // 强制类型转换
p2 = (char *)&b;
printf("%#x %#x\n", *p1, *p2);
p1++; // 指针向上移动
p2++;
printf("%#x %#x\n", *p1, *p2);
return 0;
}
5. 指针与数组的关系
指针保存的是数组第一个元素的地址
也可以通过*（p+2）=100给当前地址的下一个变量赋值
#include<stdio.h>
int main(){
int a[5] = {0,1,2,3,4};
int *p;
p = a;
// 指针指向数组a的第一个元素的首地址
printf("a[2]=%d\n",a[2]);
printf("p[2]=%d\n",p[2]);
// *(a+n) <==> *(p+n) <==> a[n] <==> p[n]
printf("*(p+2)%d\n",*(p+2));
printf("*(a+2)%d\n",*(a+2));
printf("p=%p\n",p);
printf("p+2=%p\n",p+2);
return 0;
}
6. 指针的运算
指针可以加一个整数，往下指几个它指向的变量，结果还是地址
#include <stdio.h>
void test1()
{
int a[10];
int *p, *q;
p = a;
q = p + 2; // p q 间隔8个字节，意味着加一个整数最终移动的字节数与指针变量的类型也有关系
printf("p=%p\n", p);
printf("q=%p\n", q);
return;
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
- 两个相同的指针可以比较大小
前提：指向同一个数组的元素
#include <stdio.h>
void test2()
{
int a[10];
int *p, *q;
p = &a[1];
q = &a[6];
if (p < q)
{
printf("p < q\n");
}
else if (p > q)
{
printf("p > q\n");
}
else
{
printf("p = q\n");
}
return;
}
int main()
{
// test1();
test2();
return 0;
}
- 两个同类型的指针可以做减法
前提：指向同一个数组元素，减法的结果是指针指向的中间有多少个元素
#include <stdio.h>
void test3()
{
int a[10];
int *p, *q;
p = &a[0];
q = &a[3];
printf("%ld\n", q - p);
return ;
}
int main()
{
// test1();
// test2();
test3();
return 0;
}
- 两个相同类型的指针可以相互赋值
#include <stdio.h>
void test4()
{
int a = 100;
int *p, *q;
p = &a;
printf("a=%d %d\n", a, *p);
q = p;
printf("*q=%d\n", *q);
*q = 999;
printf("a=%d\n", a);
}
int main()
{
// test1();
// test2();
// test3();
test4();
return 0;
}
