C语言指针
2020-12-13 16:15
标签：argv 扩展 浮点型 主函数 多字节 short main函数 申请 需要 关于内存 存储器 ：存储数据器件 外存 外存又叫外部存储器，长期存放数据，掉电不丢失数据 常见的外存设备：硬盘、flash、rom、u盘、光盘、磁带 内存 内存又叫内部存储器，暂时存放数据，掉电数据丢失 常见的内存设备：ram(单片机)、DDR 物理内存：实实在在存在的存储设备 虚拟内存：操作系统虚拟出来的内存 32 bit 32根 0x00 00 00 00 0xff ff ff ff 操作系统会在物理内存和虚拟内存之间做映射 再32位系统下，每个进程（运行着的程序）的寻找范围是4G，0x00 00 00 00 再写应用程序的，咱们看到的都是虚拟内存 再运行程序的时候，操作系统会将 虚拟内存进行分区 堆 再动态申请内存的时候，再堆里开辟内存 栈 注意存放局部变量（再函数内部，或复合语句内部定义的变量） 静态全局区 未初始化的静态全局区 静态变量(定义变量的时候，前面加static 修饰），或全局变量，没有初始化的，存在此区 初始化的静态全局区 全局变量， 静态变量，赋过初值的，存放在此区 代码区 存放咱们的程序代码 文字常量区 存放常量的 内存以字节为单位来存储数据的。 指针的相关概念 操作系统给每个存储单元分配了一个编号，从0x00 00 00 00 ~0xff ff ff ff 这个编写咱们称之为地址 指针就是地址 指针变量：是个变量，是个指针变量，即这个变量用来存放一个地址编号 再32位平台下，地址总线是32位的，所以地址是32位编号，所以指针变量是32位的4个字节 注意 无论你的指针是什么样子类型的指针，都只有4个字节大小 但是对应类型的指针变量，只能存放对应类型的变量的地址 举例：整型的指针变量，只能存放整型变量的地址 扩展 字符变量 char ch； ch占一个字节，它有一个地址编号，这个地址编号就是ch的地址， 整型变量 int a； a 占4个字节，它占有4个字节的存储单元，有4个地址编号 指针的定义方法 简单的指针 数据类型 * 指针变量名； int *p；//定义了一个指针变量p 在定义指针变量的时候 * 是用来修饰变量的，说明变量p是个指针变量 变量名是p 关于指针的运算符 & 取地址、*取值 列子 int num；p=&num； num = *p； p保存了 num 的地址，也可以说p指向了num num = *p；//注意：在调用的时候 * 代表取值得意思，* p就相当于p指向的变量 扩展： 如果在一行中定义多个指针变量，每个指针变量前面都需要加*来修饰 int* p，*q；//定义了两个整型的指针变量p，q int * p，q；//定义了一个整型指针变量p，一个整型变量q 如果指针没有赋初值，它的值就是随机的，也就是个野指针 指针的分类 按指针指向的数据的类型来分 字符指针 字符型数据的地址 char *p;//定义了一个字符指针变量，只能存放字符型数据的地址编号 char ch； p = &ch； 短整型指针 short int*p;//定义了一个短整型的指针变量p，只能存放短整型变量的地址 short int a; p = &a; 整型指针 int *p; //定义了一个整型的指针变量p，只能存放整型变量的地址 int a； p =&a; 注意：多字节变量，占多个存储单元，每个存储单元都有地址编号，c语言规定，存储单元编号最小的那个编号，是多字节变量的地址编号 长整型指针 long int*p;//定义了一个长整型的指针变量p，只能存放长整型变量的地址 long int a; p = &a; float 型的指针 float *p；//定义了一个float型的指针变量p，只能存放float型变量的地址 float a； p = &a； double型的指针 double *p; //定义了一个double形的指针变量p，只能存放doube型变量的地址 double a; p =&a; 函数指针 结构体指针 指针的指针 数组指针 总结： 无论什么类型的指针变量，在32位系统下，都是4个字节，只能存放对应类型的数据编号 指针和变量的关系 指针可以存放变量的地址编号 直接通过变量的名称 int a； a = 100； 可以通过指针变量来引用变量 int *p；//在定义的时候， *不是取值的意思， 而是修饰的意思，修饰p是个指针 p = &a；//取a的地址给p赋值，p保存了a的地址，也可以说p指向了a *p = 100；//在调用的时候 *是取值的意思， *指针变量 等价于指针指向的变量 注：指针变量在定义的时候可以初始化 int a； int *p = &a; //用a的地址，给p赋值，因为p是指针变量 指针就是用来存放变量地址的 *+指针变量就相当于指针指向的变量 扩展: 对应类型的指针，只能保存对应类型数据的地址 如果想让不同类型的指针相互赋值的时候，需要强制类型转换 void*p; 通用指针，即可以指向任何类型 注意： *+指针 取值，取几个字节，由指针类型决定的，指针为字符指针则取一个字节，指针为整型指针则取4个字节，指针为double型指针则取8个字节 指针++ 指向下个对应类型的数据 字符指针++，指向下个字符数据，指针存放的地址编号加1 整型指针++，指向下个整型数据，指针存放的地址编号加4 指针和数组元素之间的关系 变量存放在内存中，有地址编号，咱们定义的数组，是多个相同类型的变量的 每个变量都占内存空间，都有地址编号 指针变量当然可以存放数组元素的地址 举例 int a[10]; int *p; p =&a[0]; //指针变量p保存了数组a中第0个元素的地址，即a[0]的地址 数组元素的引用方法 方法1：数组名[下标] int a[10]; a[2] = 100; 方法2 指针名加下标 int a[10]; int *p; p =a; p[2] = 100;// 因为p和a等价 补充：c语言规定：数组的名字就是数组的首地址，即第0个元素的地址 注意：p和a的不同,p是指针变量，而a是个常量。所以可以用等号给p赋值，但不能给a赋值 方法3 通过指针运算符加取值的方法来引用数组的元素 int a[10]; int *p; p = a; *(p+2)=100;//也是可以的 等价于a[2]=100 解释：p是第0个元素的地址，p+2是a[2]这个元素的地址 对第二个元素的地址取值 即a[2] 指针的运算 指针可以加一个整数，往下值几个它指向的变量，结果还是个地址 前提：指针指向数组的时候，加一个整数才有意义 举例 int a[10]; int *p; p =a; p+2;//p是a[0]的地址，p+2是a[2]的地址 假如 p保存的地址编号是2000的话，p+2代表的地址编号是2008 两个相同类型指针可以比较大小 前提：只有两个相同类型的指针指向同一个数组的元素的时候，比较大小才有意义 指向前面元素的指针，小于指向后面元素的指针 举例 int a [10]; int *p, *q,n;//如果在一行上定义多个指针变量的，每个变量名前面加 * p = &a[1]; q = &a[6]; if(p { printf("p }else if(p>q){ printf("p>q \n"); } 两个相同类型的指针可以做减法 前提：必须是两个相同类型的指针指向同一个数组的元素的时候，做减法才有意义 做减法的结果是，两个指针指向的中间有多少个元素 举例 int a[10]; int *p, *q; p = &a[0]; q = &a[3]; printf("%d\n",q-p); 两个相同类型的指针可以相互赋值 注意：只有相同类型的指针才可以相互赋值(void *类型的除外) int *p; int *q; int a; p = &a; //p保存a的地址，p指向了变量a q = p; //用p给q赋值，q也保存了a的地址，指向a 注意：如果类型不相同的指针要想相互赋值，必须进行强制类型转换 注意：c语言规定数组的名字，就是数组的首地址，就是数组第0个元素的地址 int *p； int a[10]; p = a; p =&a[0];//这两种赋值的方法是等价的 指针数组 指针和数组的关系 指针可以保存数组元素的地址 可以定义一个数组，数组中有若干个相同类型指针变量，这个数组被称为指针数组 指针数组的概念 指针数组本身是个数组，是个指针数组，是若干个相同类型的指针变量构成的集合 指针数组的定义方法 类型说明符 * 数组名[元素个数]; int *p[10];//定义了一个整型的指针数组p，有10个元素p[0]~p[9] 每个元素都是int*类型 的变量 int a； p[1] = &a; int b[10]; p[2] = &b[3]; p[2] 和 *(p+2) 是等价的 ，都是指针数组中的第2个元素 指针数组的分类 字符指针数组 char *p[10]、短整型指针数组、整型的指针数组、长整型的指针数组 、float型的指针数组、double型的指针数组 结构体指针数组、函数指针数组 指针的指针 指针的指针，即指针的地址 咱们定义一个指针变量本身指针变量占4个字节，指针变量也有地址编号 n级指针只能存放n-1级指针的地址编号 字符串和指针 字符串的概念 字符串就是以‘\0‘结尾的若干的字符的集合 字符串的存储形式：数组、字符串指针、堆 char string[100] = "I love C!" 定义了一个字符数组string用来存放多个字符，并且用"I love C!"给string数组初始化，字符串“I love C!” 存放在string中 char *str = “I love C！” 定义了一个指针变量str，只能存放字符地址编号， 所以说 I love C！ 这个字符串中的字符不能存放在str指针变量中 str只是存放了字符I的地址编号，“I love C！”存放在文字常量区 要用循环的方式去打印这个字符串%c格式输出 也能直接用%s输出,直接传字符串的地址 char *str = (char *)malloc(10 *sizeof(char));//动态申请了10个字节的存储空间，首地址给str赋值 strcpy(str,“I love C”)//将字符串 “I love C！”拷贝到str指向的内存里 字符数组 在内存（栈、静态全局区）中开辟了一段空间存放字符串 字符串指针 在文字常量区开辟了一段空间存放字符串，将字符串的首地址付给str 堆 使用malloc函数在堆区申请空间，将字符串拷贝到堆区 注意 可修改性 栈和全局区内存中的内容是可修改的 char str[100] = "I love C"; str[0] = ‘y‘; //正确可以修改的 文字常量区里的内容是不可修改的 char *str = "I love C!"; *str = ‘y‘; //错误，i存放在文字常量区，不可修改 堆区的内容是可以修改的 char *str=(char *)malloc(10 *sizeof(char)); strcpy(str,"i love c"); *str = ‘y‘;//正确，可以，因为堆区内容是可修改的 注意：str指针指向的内存能不能被修改，要看str指向哪里， str指向文字常量区的时候，内存里的内容不可修改 str指向栈、堆、静态全局区的时候，内存的内容是可以修改 初始化 字符数组、指针指向的字符串：定义时直接初始化 char buf_aver[] = "hello world"; char*buf_point = "hello world"; 堆中存放的字符串不能初始化，只能使用strcpy,scanf赋值 举例 char*buf_heap; buf_heap = (char*)malloc(15); strcpy(buf_heap,"hello world"); scanf("%s",buf_heap); 使用时赋值 字符数组：使用scanf或者strcpy buf_aver = "hello kitty";//错误，因为字符数组的名字是个常量 strcpy(buf_aver,"hello kitty");//正确 scanf("%s",buf_aver);//正确 指向字符串的指针 buf_point = "hello kitty";//正确 buf_point 指向另一个字符串 strcpy(buf_point,"hello kitty");//错误，只读，能不能复制字符串到buf_point指向的内存里，取决于buf_point指向哪里 如果buf_point 指向文字常量区就不能用strcpy 数组指针(一般配合多维数组使用) 二维数组 二维数组，有行，有列.二维数组可以看出有多个一维数组构成的，是多个一维数组的集合，可以认为二维数组的每一个元素是一个一维数组 列子 int a[3] [5]; 定义了一个3行5列的一个二维数组 可以认为二维数组a由3个一维数组构成，每个元素是一个一维数组 回顾 数组的名字是数组 的首地址，是第0个元素的地址，是个常量，数组名字 加1指向下个元素 二维数组a中，a+1指向下个元素，即下一个一维数组，即下一行 数组指针的概念 本身是个指针，指向一个数组，加1跳一个数组，即指向下个数组 数组指针的定义方法 指向的数组的类型 (*指针变量名) [指向的数组的元素个数] int (*p)[5];//定义了一个数组指针变量p，p指向的是整型的有5个元素的数组 p+1 往下指5个整型，跳过一个有5个整型元素的数组 数组指针和指针数组的区别 int(*p)[5];//数组指针 本身是个指针变量，p占4个字节，用来保存数组的地址 int *p[5];//指针数组 本身是个数组，是由5个int*类型的指针元素构成的指针数组 数组指针的用法 具体有例子 各种数组指针的定义 一维数组指针,加1后指向下个一维数组 int(*p)[5]; 配合每行有5个int型元素的二维数组来用 int a[3] [5] p =a; 二维数组指针，加一后指向下个二维数组 int(*p)[4] [5]; 配合三维数组来用，三维数组中由若干个4行5列二维数组构成 int a [3] [4] [5] p = a; 这些三维数组，有个共同的特点，都是有若干个4行5列的二维数组构成 三维数组指针 加1后指向下个三维数组 int(*p)[4] [5] [6] p+1 跳一个三维数组 配合四维数组来使用，四维数组中由若干个[4] [5] [6] 三维数组构成 int a [7] [4] [5] [6] 四维数组指针 加1后指向下个四维数组，以此类推。。。 注意： 容易混淆内容 指针数组:是个数组，有若干个相同类型的指针构成的集合 int *p[10]; 数组p有10个int*类型的指针变量构成，分别是 p[0]~p[9] 数组指针：本身是个指针，指向一个数组，加1跳一个数组 数组名字取地址：变成数组指针 一维数组名字取地址，变成一维数组指针，即加1跳一个一维数组 int a [10]; a+1 跳一个整型元素，是a[1]的地址 a和a+1 相差一个元素 ，4个字节 &a 就变成了一个一维数组指针，是int(*p)[10]类型的 (&a)+1 和&a 相差一个数组 即10个元素 即40个字节 在运行程序时，大家会发现a和&a所代表的地址编号是一样的，即它们指向同一个存储单元，但是a和&a指针类型不同 数组名字和指针变量的区别： int a[10]; int*p; p =a; 相同点 a是数组的名字，是a[0]的地址，p=a即p也保持了a[0]的地址，即a和p都指向a[0]，所以在引用数组的时候，a和p等价 引用数组元素回顾 a[2]、*(a+2) 、p[2]、 * (p+2)都是对数组a中a[2]元素的引用 不同点 a是常量 、p是变量 可以用等号‘=‘给p赋值，但是不能用等号给a赋值 对a取地址，和对p取地址结果不同 因为a是数组的名字，所以对a取地址结果为数组指针 p是个指针变量，所以对p取地址(&p) 结果为指针的指针 多维数组中指针的转换 在二维数组中，行地址取*不是取值得意思，而是指针降级得意思，由行地址(数组指针)变成这一行第0个元素得地址，取 *前后还是指向同一个地方，但是指针得类型不一样了 指针和函数的关系 指针作为函数的参数 咱们可以给一个函数传一个整型、字符型、浮点型的数据，也可以给函数传一个地址 列如 int num; scanf("%d",&num); 函数传参： 传数值 void swap (int x, int y) { int temp; temp =x; x =y; y =temp; } int main() { int a= 10,b=20; swap(a,b); printf("a=%d b=%d\n",a,b);//a=10 b =20 } 实参：调用函数时传的参数 形参：定义被调函数时，函数名后边括号里的数据 结论：给被调函数传数值，只能改变被调函数形参的值，不能改变主调函数实参的值 传地址 void swap (int *p1, int *p2) { int temp; temp =*p1; *p1= * p2; //p2指向的变量的值，给p1指向的变量赋值 *p2=temp; } int main() { int a= 10,b=20; swap(&a,&b); printf("a=%d b=%d\n",a,b);//a=20 b =10 } 结论: 调用函数的时候传变量的地址，在被调函数中通过*+地址来改变主调函数中的变量的值 总结一句话：要想改变主函数变量的值，必须传变量的地址，而且还得通过*+地址去赋值。无论这个变量是什么类型的 列如 void fun(char*p) { p = "hello kitty"; } int main() { char*p = "hello world" fun(p); printf("%s \n",p); //结果为 } 案例分析：在fun中改变的是fun函数中的局部变量p，并没有改变main函数中的变量p，所以main函数中的，变量p还是指向 hello world void fun(char**p) { *p = "hello kitty"; } int main() { char*p = "hello world" fun(&p); printf("%s \n",p); //结果为hello kitty } 传数组 给函数传数组的时候，没法一下将数组的内容作为整体传进去，只能传数组的地址 举例 传一维数组的地址 //void fun(int p[]) //形式1 void fun(int *p) //形式2 { printf("%d\n",p[2]); printf("%d\n",*(p+3)); } int main() { int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8}; fun(a); return 0; } 传二维数组的地址 //void fun(int p [] [4]) //形式1 void fun (int (*p)[4]) //形式2 { } int main() { int a[3] [4] ={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}; fun(a); return 0; } 传指针数组 void fun(char **q) //char * q[] { int i ; for(i = 0;i { printf("%s\n",q[i]); } } int main() { char *p[3] ={"hello","world","kitty"};//p[0] p[1] p[2] c fun(p); } 指针作为函数的返回值 一个函数可以返回整型数据、字符数据、浮点型数据，也可以返回一个指针 列如 char *fun() { char str[100] ="hello world"; return str; } int main { char *p;