忙里偷闲( ˇˍˇ )闲里偷学【C语言篇】——（5）有趣的指针

一、指针是C语言的灵魂

# include <stdio.h>

int main(){
	int *p;  //p是变量名，int *表示p变量存放的是int类型变量的地址，p是一个指针变量
	int i = 3;

	//p = i; 这样写是错误的
	//p = 4; 这样写是错误的
	p = &i;  //将i变量的地址给p变量
//p保存了i的地址，因此p指向i,修改p的值不影响i的值，修改i的值也不影响p的值

	return 0;
}

# include <stdio.h>

int main(){
	int *p; //不表示定义了一个名字叫做 *p的变量
//应该这样理解：p是变量名，p变量的数据类型是 int *类型
//int *类型实际就是存放int变量地址的类型

	int i = 3;

	p = &i;

	printf("*P = %d\n", *p);
	printf("i = %d\n", i);
	return 0;
}

注释：1.如果p是个指针变量，并且p存放了普通变量i的地址，则p指向了普通变量
      2.*P 完全等同于 普通变量i  (有i出现的地方都可以替换成*p)

指针和指针变量的区别：

1.指针就是地址，地址就是指针，地址就是内存单元的编号，所以指针就是内存单元的编号

2.指针变量存放地址的变量，也就是说指针变量是存放内存单元编号的变量

3.指针和指针变量是两个不同的概念，但是要注意通常我们叙述时会把指针变量简称为指针，实际它们的含义不一样

二、指针的重要性：

1.表示一些复杂的数据结构

2.快速的传递数据

3.使函数返回一个以上的值(函数只能返回一个值)

4.能直接访问硬件

5.能够方便的处理字符串

6.是理解面向对象语言中引用的基础

# include <stdio.h>

int f(int a, int b);
void g(int * p ,int * q);

int main(void){

	int a = 100;
	int b = 200;

//	a = f(a, b);
	g(&a, &b);
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

	return 0;
}
//只能修改一个值
int f(int a, int b){

	return 1;
}
//这样被调函数可以修改主调函数一个以上的值
void g(int * p ,int * q){
	*p = 1;
	*q = 2;
}

三、指针的定义

1、地址：内存单元的编号，地址是从零开始的非负整数。
2、范围：
     控制总线
CPU <---->    数据总线  <----->  内存条
     地址总线
控制线控制数据传输的方向 
数据线是传输数据
地址线是确定是控制哪个内存单元

cup<----->  数据总线 <-----> 内存条
一根线控制两个 0和1
两根线控制四个
n根线控制2的n次方个单元(字节)(每个单元是8位)

32位机 2x10^32
1G=2X10^30B(字节)
2x10^32 ~= 2X10^30*4  所以内存最大4G

3、指针：指针就是地址，地址就是指针，指针变量就是存放内存单元编号的变量。

指针本质就是一个操作受限(不能运算，只是编号)的非负整数(地址)

四、指针的分类

1、基本类型的指针

常见错误1：

# include <stdio.h>

int main(void){
	int *p;  //p指向一个垃圾值的地址，也就是一个垃圾地址
	int i = 5;

	*p = i;  // 就是将i的值给了一个不知道的地址，这样写不对
	printf("%d\n", *p);

	return 0;
}

常见错误2：

# include <stdio.h>

int main(void){
	int i = 5;
	int *p;
	int *q;

	p = &i
	//*q = p;  语法编译出错
	//*q = *p;  error  q指向一个垃圾地址
	q = p;  // error 可以读 q里面的垃圾地址，但是不能读*q的值,没有控制权限。
	printf("%d\n", *q);

	return 0;
}

一个经典的指针程序：

# include <stdio.h>

void huhuan(int i, int j);
void zhizhenhuhuan(int * a, int * b);
void huhuan3(int * a, int * b);

int main(void){
	int a = 3;
	int b = 5;

//	huhuan(a, b);
//	zhizhenhuhuan(&a, &b);
	huhuan3(&a, &b);

	printf("a = %d,b = %d\n", a, b);

	return 0;
}

void huhuan(int a, int b){  //不能完成互换，a,b是形参，单独分配内存
	int t;

	t = a;
	a = b;
	b = t;
}

void zhizhenhuhuan(int * a, int * b){ //不能完成互换，互换了指针的指向
	int * t;

	t = a;
	a = b;
	b = t;
}

void huhuan3(int * a, int * b){  //可以完成互换，传递的是地址，交换的是地址指向的值
	int t;

	t = *a;
	*a = *b;
	*b = t;
}

*的含义：

♥乘法   c = a*b;

♥定义指针变量 int * p;

♥取值运算符 *p

2、指针和数组的关系

一维数组名是个指针常量，它存放的是数组第一个元素地址

int a[5];
int b[5];
//a = b 是错误的  a,b都是常量

# include <stdio.h>

int main(void){
	int a[5];

	printf("%#x\n", &a[0]);
	printf("%#x\n", a);

	return 0;
}

输出结果：0x12ff6c

0x12ff6c

如果p是个指针变量，则p[i]永远等价于 *(p+i)

确定一个一维数组需要两个参数:

数组第一个元素的地址

数组的长度

//f函数可以输出任何一个一维数组的内容
# include <stdio.h>

void f(int * pArr, int len){
	int i;
	for (i=0; i<len; i++)
		printf("%d  ", *(pArr+i));
	printf("\n");
}
int main(void){
	int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int b[6] = {-1, -2, -3, 4, 5, -6};
	int c[100] = {1, 99, 22, 33};

	f(a, 5); //确定一个数组：数组首地址和长度
	f(b, 6);
	f(c, 100);

	return 0;
}

# include <stdio.h>

void f(int * pArr, int len){
	pArr[3] = 88;  //pArr[3]等价于a[3]也等价于*(a+3)和*(pArr+3)
				   // *a==a[0]
}

int main(void){
	int a[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

	printf("%d\n", a[3]);
	f(a, 6);  // a和pArr都指向数组的第一个元素
	printf("%d\n", *(a+3));

	return 0;
}

五、指针变量的运算

指针变量不能相加，不能相乘，也不能相除(这些运算没有意义)

如果两个指针变量指向的是同一块连续空间中得不同的存储单元，则这两个指针才可以相减(这样减才有意义)

# include <stdio.h>

int main(void){
	int i = 5;
	int j = 10;
	int * p = &i;
	int * q = &j;
	//此时p和q不能相减
	int a[5];
	p = &a[2];
	q = &a[4];

	printf("相减的结果为:%d\n", p-q);
	//此时p和q可以相减，相减的值指p和q单元相隔的个数

	return 0;
}

结果为：相减的结果为:-2

六、指针变量长度

预备知识：

sizeof(数据类型)；或者 sizeof(变量名);返回该数据类型所占的字节数

例如： sizeof(int) = 4 sizeof(char) = 1

# include <stdio.h>

int main(void){
	char ch = 'A';
	int i = 90;
	double x = 66.6;
	char * p = &ch;
	int *q = &i;
	double *r = &x;

	printf("%d  %d  %d\n", sizeof(p), sizeof(q), sizeof(r));
}

输出的结果：4  4  4

七、多级指针

# include <stdio.h>

int main(void){
	int i = 10;
	int * p = &i;
	int ** q = &p;
	int *** r = &q;

	printf("i = %d\n", ***r);

	return 0;
}

结果： i = 10