C语言：指针，指针与数组

桃扇骨 2022-10-23 11:19 358阅读 0赞

### 指针 ###

*  指针的定义
 *   *   *  例：
         *  例：
 *  接下里是指针与一维数组的关系
 *   *   *  例：
         *  例：来一个观察数组赋值的例子
         *  例：来一个指针运算
         *  例：
 *  接下里是指针与二维数组的关系
 *   *   *  例：
 *  接下里是指针与字符数组的关系
 *   *   *  例：
         *  例：
 *  再来看看数组指针
 *   *   *  例：
 *  再来看看指针数组
 *  再看一个const与指针的关系
 *   *   *  例：
         *  例：常量和常量指针
         *  例：指针常量
         *  例：指针常量和常量指针（地址和数值都不能改变）
         *  补充说明一下：

# 指针的定义 #

首先要知道不管你的指针是什么类型，是几级指针，在同一个操作平台编译环境中，所占的内存空间都是一致的。如pc使用的是32位的，那就是 32/8=4，那就是4个字节内存空间。  
认真点讲：在C语言中，char,int,long,double这些基本数据类型的长度是由编译器本身决定的。而char\*,int\*,long\*,double\*这些都是指针，回想一下，指针就是地址呀，所以里面放的都是地址，而地址的长度当前是由地址总线的位数决定的，现在的计算机一般都是32位的地址总线，也就占4个字节。

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
         int i = 1;
       	 int *p = &i;//分开写是 int *p;p=&i;
    
        printf("i = %d\n",i);//简单取值
        printf("&i = %p\n",&i);//取出 i对应的地址
        printf("p = %p\n",p); //p存储的是一个地址，这个地址是&i。
        printf("&p = %p\n",&p);//p自己也有一个地址
        printf("*p = %d\n",*p);//相当于在p的存储的地址中取值，而p的存储的地址是&i对应的地
                        //址，在这个地址里取值，就是i的值。
     return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
解释：通俗点说，i变量是在内存有地址的，这个地址比如说0x2000，实际上对应我的电脑是0x7fff1035aedc，在图上可以看见；而这个i的变量对应的值是1。而指针p是存储i这个变量对应的地址，因为指针是负责存地址的，由上式 int \*p = &i可知道，但是p这个指针自己也在内存也存有一块地址，比如说是0x3000，那么这个是指针自身的地址，&p=0x3000，\*p = \*(&i) = i。上述是一级指针。二级指针继续往下看，

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        int i = 1;
        int *p = &i;//分开写是 int *p;p=&i;
        int **q =&p;
        
        printf("i = %d\n",i);//简单取值
        printf("&i = %p\n",&i);//取出 i对应的地址
        printf("p = %p\n",p); //p存储的是一个地址，这个地址是&i。
        printf("&p = %p\n",&p);//p自己也有一个地址
        printf("*p = %d\n",*p);//相当于在p的存储的地址中取值，而p的存储的地址是&i对应的地
                            //址，在这个地址里取值，就是i的值。
        printf("q = %p\n",q);
        printf("&q = %p\n",&q);
        printf("*q = %p\n",*q);
        printf("**q = %d\n",**q);
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
说到指针，我们也不能忘记了还有两个指针，一个是空指针，一个是野指针。  
空指针：一开始不知道这个指针要具体存放啥时，就先将其设为空指针，常见为NULL。  
野指针：当前这个指针所指向的空间是不确定的，但还需要使用。

### 例： ###

#include "stdio.h"
    #include "stdlib.h"
    
    int main()
    {
        int *p = NULL;//空指针
        int *q;//野指针
    
        return 0；
    }

# 接下里是指针与一维数组的关系 #

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        int a[3] = {1,2,3};
        int i;
        int *p = a;
        
        for(i = 0;i < sizeof(a)/sizeof(a[0]);i++)//sizeof a 表示是整个数组占据的大小，sizeof a0 表示是第一占据大小 相除可以得到具体多少块
         {
         	printf("%p-->%d\n",&a[i],a[i]);
        	printf("%p-->%d\n",a+i,p[i]);
        	printf("%p-->%d\n",p+i,*(a+i));
        	printf("%p-->%d\n",&p[i],*(p+i));
        }
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
潇洒的结论：  
a\[i\]可表示 a\[i\] = \*(a+i) = \*(p+i) = p\[i\]  
&a\[i\]可表示 &a\[i\] = a+i = p+i = &p\[i\]

### 例：来一个观察数组赋值的例子 ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        int a[3];
        int i;
        int *p = a;
        for(i = 0;i < sizeof(a)/sizeof(*a);i++)
        	printf("%p-->%d\n",&a[i],a[i]);
        
        for(i = 0;i < sizeof(a)/sizeof(*a);i++)
        	scanf("%d",p++);
        	//scanf("%d",&a[i]);
        	//scanf("%d",&p[i]);
        
        p = a;//将自增完的地址重新赋值
        
        for(i = 0;i < sizeof(a)/sizeof(*a);i++,p++)
        	printf("%p-->%d\n",p,*p);
       return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 例：来一个指针运算 ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        int a[6] = {5,1,7,3,8,3};
        int y;
        int *p = &a[1];
        
        y = (*--p)++;//在p地址的基础上地址自减一个元素，而p指向是a[1]的数值，--的话就是a[0]对应的值，这是*--p的
        			 //在执行完取值的操作后，进行++操作，取值完成之后的，是a[0]的值自增加1  
        printf("y = %d\n",y);
        printf("a[0] = %d\n",a[0]);
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
结论一下：  
如：total += \*start; start++;  
则可以写成一句：total += \*start++；  
解释：前者，start指向的是一个数组的首地址，第一步是把首元素取值start加上total的值得到一个数据赋值给total，然后start++表示自增加1，指向下一个数组的元素，start指向的是数组的类型指针，比如说int，那么start增加1时，他将增加一个int的大小。  
后者，一元运算符※和++具有相同的优先级，但是在结合的时候是从右往左进行的。这就意味着++是应用于start，而不是应用于※start，也就是说指针自增加1，而不是说指针指向的数据增加1。后缀形式start++而不是++start 表示先把指针指向的数据加到total上，然后指针自增1。如果程序使用※++start，则顺序就变为指针先自增1，然后再使用其指向的值。然而如果使用(※start）++，那么会使用start所指向的数据，然后再使该数据自增1，而不是指针自增加1.这样指针指向的地址不变，但其中的元素却变成了一个新的数据。尽管※start++比较好用，但是为了清晰可见，应该使用※（start++）。

### 例： ###

#include<stdio.h>
    
    int data[2] = { 100, 200 };
    int moredata[2] = { 300, 400 };
    int main(void)
    {
        int * p1, *p2, *p3;
    
        p1 = p2 = data;
        p3 = moredata;
        printf("  *p1 = %d,   *p2 = %d,    *p3 = %d\n",*p1, *p2, *p3);
        printf("*p1++ = %d, *++p2 = %d, (*p3)++ = %d\n",*p1++, *++p2, (*p3)++);
        printf("  *p1 = %d,    *p = %d,      *p3 = %d\n",*p1, *p2, *p3);
    
        return 0;
    }

结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

# 接下里是指针与二维数组的关系 #

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6}; 
        int i,j;
        int *p;
    	    
        p = &a[0][0];       //*(a+0),*a
        
        printf("a	-->	%p\n",a);   
        printf("a+1	-->	%p\n",a+1);//a+1：地址增加一个行元素
    	printf("p	-->	%p\n",p);   
        printf("p+1	-->	%p\n",p+1);//p+1：地址增加一个一个地址的元素，指针都是占据4个字节，下一个元素就是+4个字节.
        //就是说指针是在不能在列上面移动，不能在行上面移动。
        printf("\n");
    
    
        for(i = 0;i < 6;i++)
            printf("%d ",p[i]);
        printf("\n");
        
        for(i = 0;i < 2;i++)
        {
            for(j = 0;j < 3;j++)
            {
                printf("%p	-->	%d\n",*(a+i)+j,*(*(a+i)+j)); //从起始位置a移动i行是a+i，加括号取*，降级变成列指针是 *(a+1),再加上j，相当于在列上移动，如果在括号取*就相当于取值
                //printf("%p	-->	%d\n",&a[i][j],a[i][j]);            
            }
        }
       return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

# 接下里是指针与字符数组的关系 #

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
        char str[] = "I love china!";
        char *p = str+2;  //*p指针指向字符串的首地址，+2表示向右移动来两位。
        
        puts(str);
        puts(p);
        
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210308141828767.png]

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>   //使用到strcpy  man3 查看
    
    int main()
    {
        char str1[] = "hello";
        char *str2  = "hello";
        
        printf("str1:%d %d\n",sizeof(str1),strlen(str1));
        printf("str2:%d %d\n",sizeof(str2),strlen(str2));
        
        strcpy(str1,"world");    //将后面的数据复制到指定的位置（前面）
        str2 = "world";
        
        puts(str1);
        printf("\n");
        puts(str2);
        printf("\n");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
多说一句：sizeof与strlen是有着本质的区别，sizeof是求数据类型所占的空间大小,而strlen是求字符串的长度，字符串以/0结尾。 sizeof是一个C语言中的一个单目运算符，而strlen是一个函数，用来计算字符串的长度。sizeof求的是数据类型所占空间的大小，而strlen是求字符串的长度。  
sizeof求的是类型空间大小，在前面说过，指针型所点的空间大小是8个字节，系统地址总线长度为64位时。

# 再来看看数组指针 #

就是说一个指针指向数值，换句话来说指向数组的指针。  
int (\*p)\[3\]; --> int\[3\] \*p;  
之前学的是 int \*p是说指针p指向一个int类型的指针，现在也是指针p指向一个int类型的数组。

1.本身就是一个指针，指针指向数组
    2. int *p;这是整型指针。定义一个指针变量，目的是为了指向一个整型元素

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    int main()
    {   
        int a[2][3] = {1,2,3,4,5,6}; 
        int i,j;
        int *p = *a;
       
        int (*q)[3] = a; //通常情况下，数组的大小，就是那个3，应该与二维数组的列数保持一致，这样方便移动不会报错
           
        printf("%p  %p\n",a,a+1);   //a是一个常量 p则是一个变量
        printf("%p  %p\n",q,q+1);  //和a一样对待
        
        for(i = 0;i < 2;i++)
        {
            for(j = 0;j < 3;j++)
            {
                //printf("%p	-->	%d\n",*(a+i)+j,*(*(a+i)+j)); 
                printf("%p	-->	%d\n",*(q+i)+j,*(*(q+i)+j)); 
                //printf("%p	-->	%d\n",&a[i][j],a[i][j]);            
            }
    		printf("\n");
     	   }
       		 return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

# 再来看看指针数组 #

简单的说就是存放指针的数组  
如：int \*arr\[3\]; --> int \*\[3\] arr;  
\[存储类型\] 数据类型 \* 数组名 \[长度\]

1.首先这是一个数组 数组就要有数组名 那么定义一个 arr[3]; 数组名为arr内部有3个成员
    2.其次这数组里面每一个元素都是一个指针 因此是 int *arr[3];

例：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    int main()
    {
        int i,j,k;
        char *tmp;
        char *name[5] = {"Fllow me","Basic","Great","Fortran","Computer"};
        
        for(i = 0;i < 4;i++)
        {
            k = i;
            for(j = i+1;j < 5;j++)
            {
                if(strcmp(name[k],name[j]) > 0)
                    k = j;
            }
            if(k != i)
            {
                tmp = name[i];
                name[i] = name[k];
                name[k] = tmp;
            }
        }
        
        for(i = 0;i < 5;i++)
        	puts(name[i]);
        
        return 0;
    }

结果：  
![在这里插入图片描述][20210312154450764.png]

# 再看一个const与指针的关系 #

const作用：把某些内容常量化，约束某些内容不能变化，优点就是检查语法 。  
\#define PI 3.14  
而宏定义是不进行编译检查的，在编译中只是简单替换，不检查语法。

### 例： ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
    	//float pi = 3.14; //用于一个变量pi来保存3.14这个常量值，而变量实在程序运行中时刻有可能改变的值，
    	const float pi = 3.14;// 这是定义。而当去前的变量的pi，const把一个变量常量化，通常用于希望保存一个不需要改变的量。
        //pi = 3.14159; //这样的话会报错，不能向只读的变量赋值
        float *p = π  //间接去改变常量的数值，而此时定义的初始化丢弃了指针目标类型的限定，说直接点就是可以改变了。
        *p = 3.14159;
          printf("%f",pi);
        return 0;
    }

const int \*p； int const \*p ；这两个都是常量指针  
int \*const p;这个就属于指针常量  
const int *const p;这个既是常量指针又是指针常量  
常量指针定义：const后加*p（p地址存放的具体值），用来保护这个值不被改变  
指针常量定义：\*const后加p（p为存放值的地址），用来保护这个地址不被改变  
说一个简单的区别记法：先看到哪个（const 和 *），哪个在前就按照那个读取，如果是const就是常量指针，如果是* 就是指针常量。

### 例：常量和常量指针 ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
    	int i = 1;
    	int j = 100;
    	const int *p = &i;
        
        i = 10; //这样可以更改,因为定义的i没有定义const，
      // *p = 10; // *p 是一个常量指针，不能改对应的数值
    	p = &j; //这样是可以的，因为可以改变指向的地址，那这样的*p就是100.
    
        printf("%d\n",*p);
            
       return 0;
    }

### 例：指针常量 ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
    	int i = 1;
    	int j = 100;
    	int *const p = &i;   //而此时*p的值就是1
        
       *p = 10; // *p 是一个指针常量，这个是可以改变数值的，打印的就是10
    	p = &j; //这样是不可以的，不能改变的指向的地址，但是可以改变目的值
        printf("%d\n",*p);      
       return 0;
    }

### 例：指针常量和常量指针（地址和数值都不能改变） ###

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main()
    {
      int i = 1;
      int j = 100;
      const int *const p = &i;   //而此时*p的值就是1
      
     // *p = 10; // 不能修改数值
       //p = &j; //不能修改 指向的地址
      printf("%d\n",*p);      
     return 0;
    }

### 补充说明一下： ###

如 man fopen/man 2 open 查看定义  
int open (const char \*pathmame,int flags);  
这表示只能查看传输过来的文件，前面有const，而 \*pathname是保护文件的内容，不会改变放心传参。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTA3NTc4Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221023/d70b49b2a19c4a47847456ccc1b92f65.png
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