C语言指针

小咪咪 2021-11-10 23:06 488阅读 0赞

# 变量的地址 #

我们已经知道，内存变量简称变量，在C语言中，每定义一个变量，系统就会给变量分配一块内存，而内存是有地址的。如果把计算机的内存区域比喻成一个大宾馆，每块内存的地址就像宾馆房间的编号。

C语言采用符号&获取变量的地址。请看下面的示例。

**示例（book50.c）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**运行结果**

**       **![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

注意：

1）在printf函数中，输出内存地址的格式控制符是%p，地址采用十六进制的格式显示。

2）book50程序运行了两次，每次输出的结果不一样，原因很简单，程序每次运行的时候，向系统申请内存，系统随机分配内存，就像你去宾馆开房，如果你不提前预约指定房号，每次得到的房间编号大概率不会相同。

# 指针 #

指针是一种特别变量，全称是指针变量，简称指针，专用于存放其它普通变量在内存中的地址编号，指针在使用之前要先声明。

指针声明的语法是：

datatype \*varname;

datatype 是指针的基类型，它必须是一个有效的C数据类型（int、char、double或其它自定义的数据类型），varname 是指针的名称。用来声明指针的星号 \* 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个场景中，星号是用来表示这个变量是指针。以下是有效的指针声明：

int     \*ip;    // 一个整型的指针

char    \*cp;   // 一个字符型的指针

double \*dp;   // 一个 double 型的指针

# 对指针赋值 #

不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型的内存变量，它的地址都是一个十六进制数，可以理解为内存单元的编号。我们用整数型指针存放整数型变量的地址；用字符型指针存放字符型变量的地址；用双精度型指针存放双精度型变量的地址，用自定义数据类型指针存放自定义数据类型变量的地址。不同数据类型的变量的地址看上去没什么不同，但不能用指针随便指。

把指针指向具体的内存变量的地址，就是对指针赋值。

**示例book50.c修改为book51.c**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

**运行结果**

![20190803200112859.png][]

不能直接对指针赋十进制或十六进制的值。

# 通过指针操作内存变量 #

定义了指针变量，并指向了内存变量的地址，就可以通过指针来操作内存变量（在指针前加星号 \*），效果与使用变量名相同。

**示例（book52.c）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

**运行结果**

![20190803200141891.png][]

# 再来讨论函数的参数传递 #

在我们之前讲的函数的参数章节中，book48.c演示了函数的参数传递，现在把它修改一下。

**示例（book55.c）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

**运行结果**

![20190803200200919.png][]

book55.c演示了函数参数和指针的使用，主程序把变量a的地址传递给函数func，func函数的参数p是一个指针，接受了变量a的地址。在函数func中，根据指针中的地址直接操作内存，从而修改了主程序中变量a的值。

我们已经使用scanf函数很多次了，调用scanf函数的时候，需要在变量前面加符号&，其实就是把变量的地址传给scanf函数，scanf函数根据传进去的地址直接操作内存，改变内存中的值，完成了对变量的赋值。

# 空指针 #

空指针就是说指针没有指向任何内存变量，指针的值是空，没有存放内存地址，所以不能操作内存。

**       示例（book56.c）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

**       运行结果**

![20190803200239706.png][]

由于非法操作内存，引起了程序的崩溃。

# 数组的地址 #

在C语言中，数组名是数组元素的首地址，也是数组的地址，看看以下代码：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

**输出结果：**

![2019080320030544.png][]

从以上的示例可以看出，数组名、对数组取地址和数组元素的首地址是同一回事。

# 地址的运算 #

地址可以用加（+）和减（-）来运算，加1表示下一个存储单元的地址，减1表示上一个存储单元的地址，一般情况下，指针的加减适用于数组，对单个变量的地址加减没有意义。

**示例（book58.c）**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

**运行结果**

![20190803200330728.png][]

大家请注意，输出的第一行的每个地址的增量是1，第二行的每个地址的增量是4，第三行的每个地址的增量是8，为什么会这样？因为数组cc是char型，一个存储单元是1个字节，数组ii是int型，一个存储单元是4个字节，数组ll是long型，一个存储单元是8个字节，指针加1指的是下一个存储单元，不是数学意义中的1。

在应用开发中，地址的加减很重要，主要用于字符串操作，在以后的字符串章节中我再详细介绍。

# 指针占用内存情况 #

指针也是一种内存变量，是内存变量就要占用内存空间，在C语言中，任何类型的指针占用8字节的内存。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

输出的结果都是8。

# 指针的其它知识 #

本章节介绍的知识已经包括了指针99%的用法，还有一些的知识点，如指针的指针、函数指针等，这些概念难以理解，并且没什么实用价值。学习的方法应该是循序渐进，等你的功力增长之后，那些复杂的概念也很容易理解。如果在这里就把你搞晕了，就没办法继续学习下去。

# 小结 #

要操作变量，可以用变量名，也可以用变量的地址。

指针用一句话可以概括，就是用来存放变量的地址，是一种中间状态的变量。

变量的地址是变量的地址，指针是指针，地址和指针之间的关系像水与水桶的关系，表达的时候要严谨一些，不要把地址说成指针，也不要把指针说成地址。

指针就这么简单，你自己不要把自己晕了就行。

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作者：码农有道

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