前言

指針，是C語(yǔ)言中的一個(gè)重要概念及其特點(diǎn)，也是掌握C語(yǔ)言比較困難的部分。作為一個(gè)C語(yǔ)言初學(xué)者，我對(duì)指針也有了一定的了解，正好這幾天在做一個(gè)C語(yǔ)言指針的知識(shí)點(diǎn)匯總，于是就有了這篇文章，向大家分享一些我的見解，與大家一起共勉。

為什么要學(xué)習(xí)指針

1. 如果你想通過(guò)函數(shù)改變一個(gè)變量的值，就得用指針而不能用值傳遞，很多時(shí)候不同的函數(shù)存在很多不同的變量，當(dāng)程序的數(shù)據(jù)量十分龐大的時(shí)候，我們就需要用指針來(lái)作為形參，通過(guò)傳遞地址，達(dá)到傳遞變量的目的。
2. 指針變量是用來(lái)存放內(nèi)存地址的變量，在同一CPU構(gòu)架下，不同類型的指針變量所占用的存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度是相同的，而存放數(shù)據(jù)的變量因數(shù)據(jù)的類型不同，所占用的存儲(chǔ)空間長(zhǎng)度也不同。有了指針以后，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)本身，也可以對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的變量地址進(jìn)行操作。
3. 同樣，指針也使得一些復(fù)雜的內(nèi)容變得簡(jiǎn)單，例如：鏈表等等；也有一些操作它必須使用指針，例如：申請(qǐng)內(nèi)存等等。

什么是指針

在計(jì)算機(jī)中，每一個(gè)數(shù)據(jù)都是存放在儲(chǔ)存器中的，而不同的數(shù)據(jù)類型所占的內(nèi)存空間不同（例如：int類型占用4個(gè)字節(jié)，double類型占用8個(gè)字節(jié)等等），內(nèi)存空間又是以字節(jié)為單位的，每一個(gè)字節(jié)又對(duì)應(yīng)了一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)我們稱為這一個(gè)內(nèi)存單元的地址。

而系統(tǒng)在內(nèi)存中又為變量分配了存儲(chǔ)空間的首個(gè)字節(jié)單元的地址即變量的地址。為了方便用戶對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行正確的訪問(wèn)，指針便應(yīng)運(yùn)而生了。

指針相對(duì)于一個(gè)內(nèi)存單元來(lái)說(shuō)，指的是單元的地址，該單元的內(nèi)容里面存放的是數(shù)據(jù)。在 C 語(yǔ)言中，允許用指針變量來(lái)存放指針，因此，一個(gè)指針變量的值就是某個(gè)內(nèi)存單元的地址或稱為某內(nèi)存單元的指針。

指針變量是存放一個(gè)內(nèi)存地址的變量，不同于其他類型變量，它是專門用來(lái)存放內(nèi)存地址的，也稱為地址變量。定義指針變量的一般形式為：類型說(shuō)明符*變量名。

指針詳解

一、基礎(chǔ)知識(shí)

在C語(yǔ)言中，定義變量時(shí)，如果在變量名前加上一個(gè) “ * ”，那么這個(gè)變量就變成了對(duì)應(yīng)變量類型的指針變量。

1、取地址

對(duì)于一個(gè)指針變量，我們需要讓它來(lái)保存其他變量的地址的時(shí)候，就需要用 到 &運(yùn)算符。
下面舉個(gè)例子：

例1

#includeint main(){	int num = 10;//在內(nèi)存中開辟一塊空間	int* p = #//這里我們對(duì)變量num取地址，使用了&運(yùn)算符				  //將num的地址存放在p變量中，p就是一個(gè)指針變量。	return 0;}

&num就取得了num的地址，指針p指向的num的地址，就形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的指針變量。

但是對(duì)于某些特殊情況，我們可以不需要用&運(yùn)算符，例如：數(shù)組，函數(shù)等等，我們后邊會(huì)講到。

2、解引用

上面我們了解了如何取得一個(gè)數(shù)據(jù)的地址，那么接下來(lái)我們可以嘗試運(yùn)用指針來(lái)解地址，從而得到這個(gè)變量的內(nèi)存數(shù)據(jù)。

在指針前加一個(gè)“ * "即解引用地址，也就是從指針指向的內(nèi)存中，取出這段內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

輸出例1中的指針p：

例2

#includeint main(){	int num = 10;	int* p = #	printf("%d", *p);	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：10

3、指針變量

指針就是一個(gè)變量，用來(lái)存放地址的變量。（存放在指針中的值，均會(huì)被看作地址）

一個(gè)小的單元會(huì)有多大：（一個(gè)字節(jié)）
那么地址是如何編寫的呢？

目前經(jīng)過(guò)仔細(xì)的技術(shù)及思考后，最合適的結(jié)論為：一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)了一個(gè)地址。

對(duì)于32位機(jī)器，可以看作有32根地址線，每一根地址線在尋址的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)（正電1/負(fù)電0），所以它的地址從000……000（32個(gè)0）到111……111（32個(gè)1）共有2的32次方個(gè)地址。

在32位機(jī)器上，地址是32個(gè)0或1組成的二進(jìn)制序列，一個(gè)地址需要用4個(gè)字節(jié)的空間來(lái)存儲(chǔ)，所以一個(gè)指針變量的大小就是4個(gè)字節(jié)。

同樣，可以類比推理得到：64位機(jī)器有2的64次方個(gè)地址，一個(gè)指針變量的大小位8個(gè)字節(jié)。

我們來(lái)做一個(gè)練習(xí)：

例3

#includeint main(){	printf("%d/n", sizeof(char*));	printf("%d/n", sizeof(short*));	printf("%d/n", sizeof(double*));	printf("%d/n", sizeof(int*));	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
4
4
4
4

總結(jié)
（1）指針是一個(gè)變量，它存放的是地址。
（2）指針在32位機(jī)器中占4個(gè)字節(jié)，在64位機(jī)器中占8個(gè)字節(jié)，與類型無(wú)關(guān)。

二、指針與指針類型

1、指針類型

我們前邊提到，指針的定義方式是：type + * ：
char* 類型的指針是為了存放char類型變量的地址；
int* 類型的指針是為了存放int類型變量的地址；
short* 類型的指針是為了存放short類型變量的地址；
double* 類型的指針是為了存放double類型變量的地址。

指針的類型決定了指針向前或者向后的空間有多大。

指針類型決定了指針進(jìn)行解引用操作的時(shí)候，能夠訪問(wèn)空間的大?。?br /> （1） int* p：* p能夠訪問(wèn)4個(gè)字節(jié)。
（2）char* p：* p能夠訪問(wèn)1個(gè)字節(jié)。
（3）double* p： *p能夠訪問(wèn)8個(gè)字節(jié)。

指針類型的意義

先來(lái)看一個(gè)例子：

例4

#includeint main(){	int a = 10;	char* p1 = (char*)&a;	int* p2 = &a;	printf("%p/n", &a);	printf("%p/n", p1);	printf("%p/n", p1+1);	printf("%p/n", p2);	printf("%p/n", p2+1);	return 0;}

輸出的結(jié)果為：
003CFC80
003CFC80
003CFC81
003CFC80
003CFC84

我們可以看到不同類型的指針p1和p2都指向了變量a的地址，但是p1+1指向的是003CFC81，而p2+1指向了003CFC84。一個(gè)地址向后移動(dòng)了1，一個(gè)地址向后移動(dòng)了4。

這是因?yàn)椋褐羔樀念愋蜎Q定了指針向前或者向后移動(dòng)一步有多大的距離。

2、野指針

（1）概念：
野指針就是指針指向的位置是不可知的（隨機(jī)的、不正確的、沒(méi)有明確限制的）。

（2）成因：
①指針未初始化
例5

#includeint main(){	int* p;//局部變量指針未初始化，默認(rèn)未隨機(jī)值。	*p = 10;	return 0;}

②指針越界訪問(wèn)
例6

#includeint main(){	int arr[10] = { 0 };	int* p = arr;	int i = 0;	for (i = 0; i <= 11; i++)	{		//當(dāng)指針指向的范圍超出數(shù)組arr的范圍時(shí)，p就是野指針		*(p++) = i;	}	return 0;}

③指針指向的空間釋放
例7

#includeint* func(){	int a = 10;	return &a;}int main(){	int* p = func();	*p = 20;	return 0;}

這里的func函數(shù)雖然確實(shí)返回了地址，而p也確實(shí)接受到了返回的地址，但是當(dāng)返回的時(shí)候，已經(jīng)來(lái)不及保存了，因?yàn)閒unc函數(shù)一結(jié)束，函數(shù)申請(qǐng)的內(nèi)存等等就返回給操作系統(tǒng)了，已經(jīng)無(wú)法再通過(guò)指針p去訪問(wèn)a的地址了，后邊再用*p=20去訪問(wèn)的是已經(jīng)被釋放的a的地址。

（3）如何避免野指針
①指針初始化
例8

#includeint main(){	int a = 10;	int* p1 = &a;	int* p2 = NULL;//NULL:用來(lái)初始化指針的，給指針賦值。	return 0;}

②小心指針越界
③指針指向空間釋放即設(shè)置NULL
④指針使用之前檢查有效性
例9

#includeint main(){	int* p = NULL;	int a = 10;	p = &a;	if (p != NULL)	{		*p = 20;	}	return 0;}

3、指針運(yùn)算

（1）指針±整數(shù)

例10：輸出數(shù)組的每一個(gè)元素

#includeint main(){	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };	int i = 0;	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	int* p = arr;	for (i = 0; i < sz; i++)	{		printf("%d ", *(p + i));	}	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

（2）指針-指針
指針-指針得到的是中間的元素個(gè)數(shù)。（注意盡量大-?。?/p>

易錯(cuò)點(diǎn)提示：兩個(gè)指針不能進(jìn)行加法運(yùn)算，這是非法的?。?！兩個(gè)指針在進(jìn)行減法運(yùn)算時(shí)，類型要相同，否則結(jié)果不可預(yù)知！??！

例11

#includeint main(){	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };	int* p1 = &arr[0];	int* p2 = &arr[9];	printf("%d/n", *p2 - *p1);	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：9

我們?cè)谥皩W(xué)過(guò)了用遞歸和迭代兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)strlen函數(shù)，那么今天我們就學(xué)會(huì)了第三種方法——指針相減法：

例12：自己的strlen函數(shù)（指針相減法）

#includeint my_strlen(char* str){	char* ret = str;	while (*str != "/0")	{		str++;	}	return str - ret;}int main(){	char arr[] = "abcdef";	int len = my_strlen(arr);	printf("%d", len);	return 0;}

（3）指針的關(guān)系運(yùn)算——"<" “>” “<=” “>=” “==” “!=”
指針進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算的前提是它們都指向同一個(gè)數(shù)組中的元素。

易錯(cuò)點(diǎn)提示：指針的關(guān)系運(yùn)算是相同類型的指針之間的關(guān)系運(yùn)算，不同類型的指針之間的關(guān)系運(yùn)算沒(méi)有意義，指針與非0整數(shù)的關(guān)系運(yùn)算也沒(méi)有意義。
例13

#includeint main(){	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };	int* p = &arr[0];	int* q = &arr[9];	p < q; //當(dāng)p所指的元素在q所指的元素之前時(shí)，表達(dá)式的值為1；反之為0。	p > q; //當(dāng)p所指的元素在q所指的元素之后時(shí)，表達(dá)式的值為1；反之為0。	p == q; //當(dāng)p和q指向同一元素時(shí)，表達(dá)式的值為1；反之為0。	p != q; //當(dāng)p和q不指向同一元素時(shí)，表達(dá)式的值為1；反之為0。	printf("%d %d %d %d", p < q, p > q, p == q, p != q);	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：1 0 0 1

4、二級(jí)指針

例14

#includeint main(){	int a = 10;	int* p1 = &a;	int** p2 = &p1;//p2就是二級(jí)指針。	printf("%d/n", **p2);		**p2 = 20;//二級(jí)指針p2改變，其指向的a隨之改變。	printf("%d/n", **p2);	printf("%d/n", a);	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
10
20
20

三、指針的分類

1、字符指針

指向字符型數(shù)據(jù)的指針變量。每個(gè)字符串在內(nèi)存中都占用一段連續(xù)的存儲(chǔ)空間，并有唯一確定的首地址。即將字符串的首地址賦值給字符指針，可讓字符指針指向一個(gè)字符串。

下面舉一個(gè)例子：
例15

#includeint main(){    char arr[] = "abcdef";    char* p1 = arr;    printf("%s/n", arr);    printf("%s/n", p1);    //這里的字符指針p1指向的是arr[]中首位的地址，所以在打印時(shí)不用解引用，它表示的是從arr[]的首位開始打印至"/0"停止。    char* p2 = "abcdef";//"abcdef"是一個(gè)常量字符串。    printf("%c/n", *p);//說(shuō)明p存的只是首元素a的地址。    printf("%s/n", p);//同上    return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
abcdef
abcdef
a
abcdef

易錯(cuò)點(diǎn)提示：在常量字符串前加一個(gè)“const”。

例16：常量字符串

#includeint main(){    const char* p = "abcdef";    //*p = "w";    printf("%s/n", p);    return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：abcdef

有了const以后，我們就不能對(duì)指針p進(jìn)行賦值修改了，這樣可以使其更加安全的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

例17：經(jīng)典易錯(cuò)題

#includeint main(){    char arr1[] = "abcdef";    char arr2[] = "abcdef";    char* p1 = "abcdef";    char* p2 = "abcdef";    if (arr1 == arr2)        printf("1/n");    else        printf("0/n");    if (p1 == p2)        printf("1/n");    else        printf("0/n");    return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
0
1
這是因?yàn)閍rr1和arr2是分別開辟的內(nèi)存，雖然元素相同，但所處內(nèi)存空間不同，所以arr1 ！= arr2；但是字符指針p1和p2都指向了字符串"abcdef"，指向相同，所以p1 == p2。

2、指針和數(shù)組

（1）數(shù)組名

數(shù)組名表示的是數(shù)組首元素的地址。

例18

#includeint main(){	int arr[10] = { 0 };	printf("%p/n", arr);//arr:首元素的地址。	printf("%p/n", arr + 1);	printf("%p/n", &arr[0]);//&arr[i]:數(shù)組中對(duì)應(yīng)元素的地址。	printf("%p/n", &arr[0] + 1);	printf("%p/n", &arr);//&arr:整個(gè)數(shù)組的地址。	printf("%p/n", &arr + 1);	//1. &arr — &數(shù)組名:數(shù)組名不是首元素地址，數(shù)組名表示整個(gè)數(shù)組，&數(shù)組名-取出的是整個(gè)數(shù)組的地址。	//2.sizeof（arr） — sizeof（數(shù)組名）：數(shù)組名表示的整個(gè)數(shù)組，sizeof（數(shù)組名）計(jì)算的是整個(gè)數(shù)組的大小。	return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
00B3F828
00B3F82C
00B3F828
00B3F82C
00B3F828
00B3F850

也就是說(shuō)，對(duì)于上述代碼，arr與&arr[0]通過(guò)加1運(yùn)算后發(fā)現(xiàn)地址加了4，而&arr通過(guò)加1運(yùn)算后發(fā)現(xiàn)地址加了40，從而說(shuō)明了&arr表示的是整個(gè)數(shù)組的地址。

（2）指針數(shù)組

概念：數(shù)組元素全為指針變量的數(shù)組稱為指針數(shù)組。
也就是指針數(shù)組是一個(gè)數(shù)組，用來(lái)存放指針的數(shù)組。
如：*p[10]是一個(gè)指針數(shù)組。

舉一個(gè)例子：
例19

#includeint main(){    int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };    int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };    int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };    int* arr[] = { arr1,arr2,arr3 };    int i = 0;    //分別遍歷出arr1，arr2，arr3。    for (i = 0; i < 3; i++)    {        int j = 0;        //分別遍歷出arr1,arr2,arr3中的每個(gè)元素。        for (j = 0; j < 5; j++)        {            printf("%d ", *(arr[i] + j));        }        printf("/n");    }    return 0;}

運(yùn)行結(jié)果為：
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7

（3）數(shù)組指針

概念：指的是數(shù)組名的指針，即數(shù)組首元素地址的指針。
也就是數(shù)組指針是一個(gè)指針，指向數(shù)組的指針。
如：(*p)[10]是一個(gè)數(shù)組指針。

舉一個(gè)例子：
例20

#includevoid print1(int arr[3][5], int x, int y)//二維數(shù)組打印。{    int i, j = 0;    for (i = 0; i < x; i++)    {        for (j = 0; j < y; j++)        {            printf("%d ", arr[i][j]);        }        printf("/n");    }}void print2(int (*p)[5], int x, int y)//數(shù)組指針打印{    int i = 0;    for (i = 0; i < x; i++)    {        int j = 0;        for (j = 0; j < y; j++)        {            printf("%d ", *(*(p+i)+j));        }        printf("/n");    }}int main(){    int arr[3]
                 

                                                                                                                    
                         云服務(wù)器
                                             
                         GPU云服務(wù)器
                                                                                                                                                 
                                      
                     
                    
                                                                                               c語(yǔ)言講解
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