C语言指针与数组深度解析
📚 C语言指针与数组深度解析
📑 目录
- 指针的本质与操作
- 数组与指针的底层关联
- 字符数组与字符串指针的陷阱
- 指针传参的地址传递特性
- void指针与类型强转
- 二维数组的存储与访问
- 缓存区处理与安全输入
- 综合示例与运行效果
1. 指针的本质与操作
🔍 指针变量的本质
指针变量本质是一块存放地址值的内存空间，其存储的二进制数据被解析为地址。例如：
int *p; // 定义指针变量p，系统为其分配内存空间
- 指针类型决定如何解析目标地址空间（如
int*按4字节解析）。 - 指针值决定访问的具体内存地址。
🛠️ 取址符与野指针
int a = 34;
int *p = &a; // 正确初始化
int *q; // 野指针（指向随机地址）
*q = 10; // 危险操作！可能覆盖未知内存
- NULL指针：未确定用途时初始化为
int *q = NULL，避免非法访问。
2. 数组与指针的底层关联
📌 数组名的双重身份
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = a; // a是数组首地址，类型为int*
- sizeof差异：
printf("sizeof(a)=%d\n", sizeof(a)); // 输出20（5*4） printf("sizeof(p)=%d\n", sizeof(p)); // 输出8（64位系统指针大小） - 指针运算：
p+1实际地址为p + sizeof(int)，实现数组遍历。
🔄 数组与指针的等价操作
a[1] ⇨ *(a+1)
*(p+2) ⇨ p[2]
3. 字符数组与字符串指针的陷阱
🚨 字符数组的\0问题
char str[5] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'}; // 无结束符
printf("%s\n", str); // 越界打印直到遇到\0
运行效果：
hello乱码（内存随机值）
🔒 字符串常量的不可修改性
char *p = "hello";
// *(p+1) = 'G'; // 运行时错误！常量区数据只读
4. 指针传参的地址传递特性
🎯 通过指针修改实参
void swap(int *x, int *y) {
int tmp = *x;
*x = *y;
*y = tmp;
}
int main() {
int a = 3, b = 5;
swap(&a, &b); // a=5, b=3
}
📦 数组传参的本质
void print(int *p, int size) {
printf("sizeof(p)=%d\n", sizeof(p)); // 输出8（指针大小）
}
- 数组传参仅传递首地址，丢失数组长度信息。
5. void指针与类型强转
🌐 万能指针的灵活性
void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t n); // 可接收任意类型指针
- 示例：
int a = 0x12345678; int *p = &a; char *q = (char*)p; // 类型强转 printf("*q=0x%x\n", *q); // 输出0x78（小端存储低字节）
6. 二维数组的存储与访问
🧩 二维数组的物理存储
int arr[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
// 内存连续存储：1,2,3,4,5,6
- 行指针操作：
int (*ptr)[3] = arr; printf("%d\n", *(*(ptr+1)+2)); // 输出6
7. 缓存区处理与安全输入
🧹 清空输入缓存
int a;
char s[12];
scanf("%d", &a);
while(getchar() != '\n'); // 清除残留的换行符
fgets(s, 12, stdin); // 安全接收含空格的字符串
8. 综合示例与运行效果
二级指针修改指向
int a = 11, b = 22;
int *p = &a;
int **q = &p;
printf("**q=%d\n", **q); // 输出11
*q = &b; // 修改一级指针p的指向
printf("*p=%d\n", *p); // 输出22
运行效果：
**q=11
*p=22
💡 核心总结
- 指针本质：地址变量，需初始化避免野指针。
- 数组与指针：数组名是常量指针，传参丢失维度信息。
- 字符串操作：字符数组需预留\0，字符串指针不可修改。
- 安全编程：使用
fgets替代scanf，及时清空缓存。
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