【C语言6】指针

此处为C语言汇总版: 【C语言md编辑器版】从0基础开始到熟练掌握（完整篇,共9部分）

6. 指针

内存：程序运行时，可以访问到的内存存储空间；计算机为了方便对内存的管理，以字节为单位对内存进行了编号。
地址：计算机管理内存时，给内存的编号。
指针：指针即为地址，地址即为指针，指针指向了一个具体的空间。
指针变量：变量，保存地址的变脸，需要占用内存空间。

6.1 指针基础

6.1.1 指针变量的定义

指针变量保存的地址为指针指向数据的首地址。

基类型*变量名

• 基类型：该指针指向空间存储数据的数据类型。(例如：int、char、float、构造数据类型…)
• *：类型说明符，说明后面的变量是指针。
• 变量名：遵循标识符的命名规则。（一般以p开头，没有强制要求）
• sizeof(指针)：在64位计算机系统下，占8字节。在32位计算机系统下，占4字节。

6.1.2 指针变量的初始化和赋值

• 野指针：未初始化或赋值的一个指针，或指向一个已经释放内存空间的指针。
• 避免野指针：
  1. 对指针定义初始化为空指针NULL
  2. 在指针定义时直接赋值。

  #defineNULL(void*)0;//万能指针NULL

6.1.3 指针运算符

• *指针运算符
  • 用来访问指针变量指向的内存空间的数据。
  • *指针变量——>指针降级为变量类型——>基类型的变量。

  int*p;p ——>int**p ——>int

  注意：
  1. *指针运算符不可以用于普通变量，只能放在指针变量的前边。
  2. *指针变量，访问指针变量指向的数据，该表达式降级为变量类型——>基类型的变量。
  3. *指针变量，访问的字节数取决于定义该指针时的基类型。

类型	访问大小
char *p	1字节
int *p	4字节
double *p	8字节

• &取地址运算符
  &变量
  1. &只能给一个变量取地址，不能给常量或表达式取地址。
  2. &给某个变量取地址时，获取的是这个变量首字节的地址。

6.2 指针的算数运算

+ - * / % ++ --

+ * / %对指针运算毫无意义
-：指针1-指针2：表示两个指针之间间隔的元素个数（地址值之间的字节差/sizeof（基类型））
++：指针+1：表示从当前地址向后偏移sizeof（基类型）字节。
--：指针-1：表示从当前地址向前偏移sizeof（基类型）字节。

char*p;p+1;//向后偏移一个字节。int*p;p+1;// 向后偏移一个字节。

6.3 指针作为函数参数

1. 被调函数中，想要修改主调函数中定义的变量，必须传递该变量的地址;
2. 被调函数中，想要使用主调函数中定义的变量，可以传递值，也可以传递地址。
3. 被调函数想要返回多个结果时，可以传递主调函数定义的变量的地址，地址指向的空间可以保存被
   调函数得到的结果。

6.4 指针和数组

6.4.1 指针和一维整型数组

数组的数组名为数组的首元素地址。
注意：数组名为地址常量，不可赋值，不可移动。

一维整型数组作为参数传递：

voidprint_array(inta[],intlen){}voidprint_array(int*pa,intlen){}

6.4.2 指针和一维字符型数组

charstr[32]={"hello"};str===>&str[0]====>char*-------->*str====>str[0]str+1===>&str[1]====>char*-------->*(str+1)===>str[1]...str+n===>&str[n]====>char*-------->*(str+n)===>str[n]str+1;指针向内存高地址偏移sizeof(char)字节数 str-1;指针向内存低地址偏移sizeof(char)字节数

char*mystrcpy(char*dst,constchar*src){char*rdst=dst;while(*src!='\0'){*dst=*src;dst++;src++;}*dst='\0';returnrdst;}

注意：const在这起到提高安全性的作用，保证源不会发生改变。

6.4.3 数组指针

• 本质：是一个指针，指向数组整体的指针。
  

基类型(*指针名)[常量];//数组的指针。int(*指针名)[5];//定义了一个指向5个整型元素的数组的指针。inta[5]={1,2,3,4,5};a:首元素地址——>&a[0]——>int*&a:数组的指针——>int(*)[5];&a+1:数组指针+1——>偏移整个数组，大小为sizeof(a)字节。

注意：指针变量自己占8字节的空间大小。

总结：
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
a：首元素地址——>int *
除了两种情况：
1.sizeof(a/数组名)；a不能当作int *类型，当作数组整体，代表整个数组。
2.&a；数组指针，该指针类型为：int (*)[5]；指向一个数组。

6.4.4 指针和二维数组

二维数组的数组名是首元素地址，首元素是一维数组，所以二维数组名本质上是一个数组指针。

inta[5]={1,2,3,4,5};a 首元素地址&a[0]int*a[n]——>*（a+n)inta[2][3]={1,2,3,4,5,6};a 首元素地址&a[0]int(*)[3]——>数组指针 a[m][n]——>*(a[m]+n)——>*(a+m)[n]——>*(*(a+m)+n)

二维数组的数组名作为参数传递：

voidprint_2d_array(inta[][列数],inthang){}voidprint_2d_array(int(*pa)[列数],inthang){}voidprint_2d_array(chara[][列数],inthang){}voidprint_2d_array(char(*pstr)[列数],inthang){}

6.4.5 指针数组

定义：用数组来保存若干个指针。

语法：指针类型 *数组名[常量];

int*a[5];int*——>数组中保存的数据类型：该数组保存的元素是int*指针。[5]——>该数组中可以保存5个int*指针。 定义了一个可以保存5整型指针的数组，整体占40个字节。

指针数组的初始化：

char*p=NULL;char*p[5]={NULL};将5个字符型指针都初始化成NULL;char*p="hello";char*p[5]={"hello","world","how","are","you"};p[0]——>是一个指针，保存字符串常量"hello"的首地址。char*p1="hello";char*p2="world";char*p[2]={p1,p2};

指针数组和二维字符数组的区别：

charstr[3][100]={"hello","world","how"};//300字节char*pstr[3]={"hello","world","how"};//24字节

1. 二维字符型数组中保存的是多个字符串本身；指针数组中保存的是多个字符串的地址。
2. 要保存多个字符串用二维字符型数组，要操作多个字符串用指针数组。

6.5 二级指针

定义：本质上还是指针，是一个指针变量的指针。

int**指针名称;——>保存整型指针的指针char**指针名称;——>保存字符型指针的指针

C语言中主要有两个二级指针的使用场景：

1. 想要在被调函数中修改主调函数中的指针变量，实参需要传递该指针变量的地址；形参用二级指针接收。
2. 指针数组的数组名，是一个二级指针，实参传递指针数组的数组名时，形参用二级指针接收。

char*str[3]={"hello","world","!"};str[0];——>char*——>保存了字符串常量"hello"的首地址。 str ——>&str[0]——>char**二级指针

• 值传递:无法在被调中修改主调中的变量，只能使用该变量
  

• 指针传参:可以在被调中修改主调中定义的变量，也可以使用该变量。
  

• 值传递:恰好传递的值是一个指针变量，无法在被调用修改主调中定义的指针变量，可以使用该指针变量。
  

• 指针传参:可以在被调函数中可以修改主调函数中定义的指针变量，也可以使用该变量。
  

6.6 指针函数

定义：本质上还是一个函数，具有指针类型返回值的函数，我们便称其为指针函数。

指针函数返回的指针类型：

1. 局部变量的地址不能被返回（变量、数组）；

   charstr[32]={"hello world"};

2. 具有静态生命周期的变量的地址可以被返回。

   1. static修饰的静态变量地址。
   2. 全局变量的地址。

3. 可以返回字符串常量的地址。

   char*str="hello world!";

4. 可以返回通过参数传递给该函数的地址。

   strcpy(dst,src);

5. 可以返回堆区申请且没有被释放的空间地址。

6.7 函数指针

定义：本质上还是一个指针，指向函数，我们便称其为函数指针。
函数：函数的函数名，为函数的入口地址。
函数的指针语法：

1. 定义函数指针：返回值类型 (*指针名称)(形参表)

   函数声明：intfun(intnum1,intnum2);函数指针：int(*pfun)(int,int);定义了一个函数指针变量，该指针变量在内存占8字节 该函数指针可以指向具有int类型返回值，两个int类型形参的函数。char*(*pfun)(char*);

   注意：int *fun(int, int )为指针函数。
   int (*pfun)(int, int)为函数指针。
2. 函数指针初始化

   int(*pfun)(int,int)=NULL;

3. 函数指针赋值：

   intadd(intnum1,intnum2){}int(*pfun)(int,int)=NULL;pfun=add;

4. 函数指针调用函数：

   函数名(实参表);函数指针名(实参表);

5. 函数指针的应用
   • 回调函数
     1. 将函数作为某个函数的参数传递，传递的函数称为回调函数。
     2. 降低代码耦合度，减少重复代码。

6.8 const修饰的指针

const：read only ——>只读，必须初始化。

constintnum=10;该变量只允许被使用，不允许被改变。constint*p;——>与intconst*p 等价。intconst*p;——>修饰*p，对指针p指向的内容修饰。即p指向的内容不可改变。 p=&num//ok*p=1000;//noint*constp;——>修饰p，指针p只读，不能修改。因此定义该指针时必须为其初始化。 p=&num//no*p=1000;//okconstint*constp;与下面等价。intconst*constp;p的指向不能修改，*p中的内容也不允许修改，记得初始化。

6.9 void*指针

void*：缺省类型指针。只是一个保存地址编号的变量。是一个万能指针。

void*<——char*int*short*double*float*void*p;*(int*)p;*(char*)p;

char *int *short *double *float *：这些指针不仅保存地址，还有具体指向，可以明确指向sizeof（基类型）个字节空间。

注意：void *可以看作一个高精度的指针，其余看作低精度，即可以将其看作一个隐式转换。