C语言——指针

目录

一、指针的本质：内存地址的直接操作

二、指针的操作

2.1指针的定义与语法

2.2直接访问与间接访问

2.3函数传参方式

三、指针的运算

3.1指针与整数的加减法

3.2指针与指针的减法

3.3指针的比较运算

3.4指针的递增和递减运算

四、指针与数组

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指针是 C 语言最强大、也最具挑战性的特性之一。理解指针不仅能让你编写出更高效的代码，还能深入了解计算机内存的工作原理。正确灵活运用指针，可以有效地表示复杂的数据结构；能动态分配内存；方便的使用字符串；有效而方便的使用数组等等。本文将从基础知识到高级应用，全面解析 C 语言指针的奥秘。

一、指针的本质：内存地址的直接操作

在计算机中，每个变量都存储在内存中的某个位置，这个位置有一个唯一的地址。指针就是地址，内存单元的编号。指针是一种具有指向含义的数据，它不仅是数值，还表示对内存空间的引用。计算机通过处理数据解决问题，变量用于存储数据，而指针用于引用变量的地址。指针变量就是用来存储这些内存地址的特殊变量。

二、指针的操作

2.1指针的定义与语法

• 定义指针变量的语法形式为：基类型 * 指针变量名。
  • 基类型表示指针指向的内存空间中存放的数据类型。
  • 星号（*）表示这是一个指针变量。
• 指针变量本身是一个变量，需要在内存中占据空间。

 int *ptr;           // 声明一个指向整型的指针ptr = #         // 将num的地址赋给指针ptr

 此时将ptr定义为整型指针变量，ptr中储存的是num的地址，*ptr内储存的是num的值。

2.2直接访问与间接访问

C 语言函数参数传递默认是直接访问，通过变量名访问其值，但通过指针，我们可以实现间接访问，用过指针访问其所指向的变量值，此时允许函数修改调用者的变量。级被调函数修改主调函数。

2.3函数传参方式

• 值传递（直传递）：将实参的值复制给形参，不会影响原变量。
• 地址传递（指针传递）：将实参的地址传递给形参，可以在被调函数中修改主调函数中的变量。
• 核心实现：要修改哪个变量，就将该变量的地址传递给被调函数，并在被调函数中进行间接访问操作。

三、指针的运算

C 语言支持四种基本的指针运算：

3.1指针与整数的加减法

通过指针与整数的加减法可以实现地址的变化，例如指针加一表示跳过一个基类型的大小

// 指针与整数的加法printf("ptr = %p, *ptr = %d\n", ptr, *ptr);printf("ptr + 1 = %p, *(ptr + 1) = %d\n", ptr + 1, *(ptr + 1));printf("ptr + 2 = %p, *(ptr + 2) = %d\n", ptr + 2, *(ptr + 2));// 指针与整数的减法printf("ptr + 4 = %p, *(ptr + 4) = %d\n", ptr + 4, *(ptr + 4));printf("ptr + 4 - 2 = %p, *(ptr + 4 - 2) = %d\n", ptr + 4 - 2, *(ptr + 4 - 2));

3.2指针与指针的减法

// 指针与指针的减法int *ptr2 = ptr + 3;printf("ptr2 - ptr = %ld\n", ptr2 - ptr);  // 输出元素个数差

3.3指针的比较运算

// 指针的比较printf("ptr < ptr2: %d\n", ptr < ptr2);printf("ptr == ptr2: %d\n", ptr == ptr2);

3.4指针的递增和递减运算

// 指针的递增和递减ptr++;  // 等价于 ptr = ptr + 1printf("ptr++ 后: ptr = %p, *ptr = %d\n", ptr, *ptr);ptr--;  // 等价于 ptr = ptr - 1printf("ptr-- 后: ptr = %p, *ptr = %d\n", ptr, *ptr);

四、指针与数组

回顾数组的一些知识，数组名代表数组类型，以及代表首元素的地址，这就与指针产生了联系，指针可以通过加法访问数组中的每个元素，类似于定义数组时[]内为首地址的偏移量。

• 示例：指针迭代：通过指针遍历数组并打印每个元素的值。
  • 使用指针从起始位置到结束位置逐一访问数据。
  • 灵活性在于可以选择任意范围的数据进行操作。

void printArray(int *begin,int *end)
{while(begin<=end){printf("%d\n",*begin);begin++;}
}
int main(void)
{int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int len = sizeof(a)/sizeof(a[0]);printArray(a,a+len-1);
}