C语言-指针

扬帆去远航 / 2023-09-03 / 原文

指针
行指针
多级指针
void指针
const修饰符

指针

前置概述：在计算机内存中最小的操作单元是字节Byte（不是位bit）。每一个字节单元，都有一个编号，称为地址。
指针定义：专门用来存放地址的变量，称为指针变量，通称指针。

格式：<存储类型> <数据类型> *<指针变量名>

int a = 10;
int * p;
p = &a;
// 可以理解为：p指针的目标数据类型是int，p指针自身的数据类型是int *
// p：指针变量，存的内容是目标的地址
// *p：是指针的目标的数据
// &p：指针变量自身所占用存储区的地址，是一个常量


// 延申出多级指针
int * * q;
q = &p;
// q：指向目标p的地址
// q的目标是p，p的数据类型是int *，那么定义q指针就是 int * * q

指针的移动

int a = 10, *p;
double b = 3, *q;

printf("%p,%p\n",p,p+2); // 移动8个字节
printf("%p,%p\n",q,q+2); // 移动16个字节

使用指针访问数组

int a[] = {1,2,3,4,5};
int * p;
p = a;
printf("%d,%d,%d,%d\n",a[1],*(p+1),*(a+1),p[1]); //a[1]，*(p+1)，*(a+1)，p[1]具有完全相同的功能

p++; // p是指针变量，可以做运算
// a++; // error，a是数组名（地址常量），不能做运算

延申：指针变量所占用的内存空间是对少？
根据操作系统来定的，比如操作系统是32bit，32bit/8bit = 4 Byte，那么地址就是用4Byte来表示的，指针占用内存就是4Byte。

字符数组及字符串

C语言本身没有内置的字符串类型，字符串本质上是一种特殊类型的数组，它的组成元素类型为char，除此之外不受制与数组长度的限制，以'\0'作为结束标志，作为字符串结束的标志。（\0作为一个特殊字符，它的ASCII值为0，但是它不是'0'字符，'0'字符的ASCII值为48。）

定义字符串如下：

// 以下两种方式等同
char a[] = {'h','e','l','l','o','\0'};
char b[] = "hello";
printf("%s,%s",a,b);

// 字符串数组，其实就是多维的字符数组
char c[][3] = {"apple","peach","orange"};

字符串常量注意点：当一个字符指针指向一个字符串常量时，不能修改指针指向的对象的值。

char *p = "hello";
*p = 'H'; // 报错，字符串常量不能修改

char *p1 = "world";
char *p2 = "world";
printf("%p\n",p1); //0x8048500
printf("%p\n",p2); //0x8048500  地址相同

// 延申：c中全局变量，static修饰的变量，字符串常量，这三种是放在静态区域的，而不是堆栈内存中，程序结束的时候才释放这些内存。

行指针

行地址：二维数组名代表数组的起始地址，数组名+1，是移动一行元素。因此，二维数组名常被称为行地址。
行指针（数组指针）：存储行地址的指针变量，称为行指针变量。

int a[][3] = {{5,4,7},{3,7,9},{2,5,6}};
int *p;
int (*q)[3];//行指针

p = a; // waring，不兼容的指针类型
q = a;

// 访问值为9的元素？
printf("%d\n",*(p+5));
printf("%d\n",*(*(q+1)+2)); // 使用行指针访问

多级指针

概念：把一个指向指针变量的指针变量，称为多级指针变量。

指针移动：多级指针运算也是以其目标变量为单位进行偏移。

#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    char *p[] = {"beijing","shanghai","guangzhou"};
    char **q;
    q = p;

    puts(q[1]);
    return 0;
}

void指针

void指针是一种不确定数据类型的指针变量，它可以通过强制类型转换让该变量指向任何数据类型的变量。

对于void指针，在没有强制类型转换之前不能进行任何指针的算术运算。

int main(int argc, char *argv[])
{
	int a = 10;
	double b = 3.14;

	void * p, *q;
	p = (void *)&a;
	q = (void *)&b;

	//printf("%d,%lf\n",*p,*q);
	int * r = (int *)p;
	printf("%d,%lf\n",*r,*(double *)q);
	return 0;
}

const修饰符

常数化变量的值

const int a = 10; a的值不能修改
const int * p; p指向的目标值不能修改

int const * p = &m; p的地址不能修改，但是可以修改目标的值

int main(int argc, char *argv[])
{
	int m = 10;

	const int * p;
	p = &m;
	//*p = 20; // error
	printf("%d\n",*p);
	
	int * const q = &m;
	//q = &m;  // error
	*q = 20;
	printf("%d\n",*q);

	return 0;
}