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c语言14：字符指针

news 2025/10/20 16:14:49

在 C 语言中，字符指针（char*）是处理字符串的核心工具之一。

它不仅能灵活指向单个字符，还能高效操作字符串常量。今天，我们就从基础用法到深层原理，全面探究字符指针的奥秘。

一、字符指针的基础：指向单个字符

字符指针最朴素的用法，是指向单个字符变量，通过指针间接访问或修改字符的值。

看这段代码：

#include <stdio.h>int main() 
{char ch = 'w';   // 定义字符变量ch，值为'w'char *pc = &ch;  // 字符指针pc指向ch的地址*pc = 'W';       // 通过解引用修改ch的值printf("ch = %c\n", ch);  // 输出：ch = Wreturn 0;
}

关键逻辑：

char *pc 声明了一个字符指针变量 pc。
&ch 获取字符变量 ch 的内存地址，并赋值给 pc，此时 pc 就 “指向” 了 ch。
*pc 是解引用操作，表示 “访问 pc 指向地址的内容”，因此 *pc = 'W' 等价于直接修改 ch 的值。

二、字符指针指向字符串常量：“地址” 而非 “内容”

字符指针更常见的场景，是指向字符串常量。很多初学者会误解 “把整个字符串存到指针里”，但本质是：指针存储的是字符串首字符的地址。

看这个例子：

#include <stdio.h>int main() 
{const char* pstr = "hello bit.";  // 字符指针pstr指向字符串首字符'h'的地址printf("%s\n", pstr);  // 输出：hello bit.return 0;
}

深层理解：

"hello bit." 是字符串常量，C/C++ 会将其存储在只读数据区（防止程序意外修改常量内容）。
const char* pstr 中的 const 表示 “指针指向的内容是常量”—— 即不能通过 pstr 修改字符串（比如 *pstr = 'H' 会触发编译错误）。
pstr 本身只存了首字符 'h' 的内存地址，而非整个字符串的内容。printf("%s", pstr) 能打印完整字符串，是因为 C 语言约定：字符串以 '\0'（空字符）结尾，printf 会从首地址开始，直到遇到 '\0' 才停止。

三、字符数组 vs 字符指针：内存模型的本质区别

为了彻底弄清字符指针与字符串的关系，我们对比字符数组和指向常量字符串的字符指针—— 这也是面试高频考点。

看这段经典代码：

#include <stdio.h>int main() 
{// 场景1：字符数组char str1[] = "hello bit.";char str2[] = "hello bit.";// 场景2：指向常量字符串的字符指针const char *str3 = "hello bit.";const char *str4 = "hello bit.";// 比较str1和str2if (str1 == str2)printf("str1 and str2 are same\n");elseprintf("str1 and str2 are not same\n");// 比较str3和str4if (str3 == str4)printf("str3 and str4 are same\n");elseprintf("str3 and str4 are not same\n");return 0;
}运行结果：
str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same

深度分析：

1. 字符数组 `str1` 和 `str2`

char str1[] = "hello bit.";：程序会在栈内存中为 str1 分配一块空间，然后把字符串 "hello bit." 的内容拷贝到这块空间里。
str2 同理：也是在栈上单独分配一块新内存，再拷贝字符串内容。
因此，str1 和 str2 是两块完全独立的内存（地址不同），所以 str1 == str2 为假（== 比较的是地址，而非内容）。

2. 字符指针 `str3` 和 `str4`

"hello bit." 是常量字符串，存储在只读数据区。编译器为了优化内存，会让多个指针共享同一个常量字符串的内存（只要字符串内容相同）。
str3 和 str4 都存储了这个常量字符串首字符 'h' 的地址，因此 str3 和 str4 指向的是同一块内存，所以 str3 == str4 为真。

四、字符指针的实用场景

除了基础用法，字符指针在实际开发中还有诸多妙用：

1. 函数参数传递字符串（高效性）

通过字符指针传递字符串，无需拷贝整个字符串（只传地址），效率更高：

#include <stdio.h>// 打印字符串的函数（接收字符指针）
void printString(const char *str) 
{printf("String: %s\n", str);
}int main() 
{const char *msg = "Hello, Function!";printString(msg);  // 传递的是“地址”，而非拷贝整个字符串return 0;
}

2. 动态分配字符串（灵活性）

结合 malloc 动态分配内存，可灵活控制字符串长度：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main() 
{// 动态分配能存10个字符的空间（包含结束符'\0'）char *dynamicStr = (char *)malloc(10 * sizeof(char));if (dynamicStr != NULL) // 检查内存是否分配成功{  strcpy(dynamicStr, "Dynamic");  // 拷贝字符串到动态内存printf("Dynamic String: %s\n", dynamicStr);free(dynamicStr);  // 用完后释放内存，避免泄漏}return 0;
}