李优秀 发表于 2025-4-2 02:17:11

C语言 【初始指针】【指针一】

引言

        思绪好久,照旧决定写一写指针,指针这块内容很多,也不是那么容易说清楚,这里尽大概写地详细,让各人理解指针。(未完序)
一、内存和地点

           在讲指针前,需要有一个对内存和地点的认识,不然后面的指针不是那么容易理解。在我们的内存中:一个字节里存储着 0 或 1 的信息。那计算机是怎么快速找到对应的信息的呢?
        回复:在内存中每个字节都有自己对应的地点,计算机通过找到地点,就能访问地点里面的信息。
        那么指针,就是一种可以存储地点的数据范例。
二、一级指针

1.存地点: 

         重点:其实指针是很简单的,只要会使用int ,float, double,long long 等数据范例,那么指针变量,你也一定会使用。
            先介绍一下指针变量是怎么创建的:
        在对应数据范例的后面加上*,就可以存储该范例的内存地点。
认识个东西 : & 取地点操作符,看下面的代码:
        int b = 10;
        int* a = &b;        这段代码创建了一个变量b,&b,就可以取出b的地点。
int* 就是int范例的指针变量,a 里面存的就是  b 的地点
通过调试来看一下:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/37ccfbe31e8741a2a15e41c708db6d0d.png https://i-blog.csdnimg.cn/direct/01b93430347c4a64822df5424ef81919.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/88f839533d244bc8803dc90cbf287a51.png
可以看到 b 的地点 
下面通过监视窗口,看一下a里面存的是什么:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/86ddd6c5085e439d9641bb8fdc8d5e6c.png
发现就是b的地点。
   雷同地,假如要存float数据范例的地点,就要创建float范例的指针变量:
        float c = 1.2;
        float* d = &c;d中存储的就是 c 的地点。
其他的数据范例一样,包括自界说范例的数据。
可以自己多试试。
2.解读地点对应的内容: 

   要用到一个东西:解引用操作符:*
使用起来也特别简单:
比如上面代码中,a中存储的是b的地点,*a,就可以找到b对应位置的内容了
来看代码: 
#include<stdio.h>int main(){        int b = 10;
        int* a = &b;        int c = *a;//*a 等价于 b        printf("%d\n", c);        *a = 20;   //改变a地点里面的内容,就是把b的内容给改了        printf("%d\n", b);        return 0;}运行效果:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/9333275088e14a22942dac1b44b725ee.png
            是不是特别简单,认为指针难,是因为你不理解每个符号的内容,这里给拆开来讲,相信你一定明确了
3.指针变量的大小

   int在内存中占4个字节,float在内存中占4个字节,double在内存中占8个字节,和int,float,double等范例一样,指针范例在内存中也是占有字节的。
        那指针范例在内存中占多少个字节呢?
先给出结论,下面来看代码证明。
• 32位平台下地点是32个bit位,指针变量大小是4个字节
• 64位平台下地点是64个bit位,指针变量大小是8个字节
• 注意指针变量的大小和范例是无关的,只要指针范例的变量,在相同的平台下,大小都是相同的。(和CPU里面的线路有一定的关系)
sizeof操作符同样可以返回指针范例在内存中占多少个字节。 
#include<stdio.h>
int main()
{
        printf("%zd\n", sizeof(char*));
        printf("%zd\n", sizeof(short*));
        printf("%zd\n", sizeof(int*));
        printf("%zd\n", sizeof(double*));
        return 0;
}  在差别平台下运行这段代码:
在32位平台下:
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/1469fb184489413e9b5ca5d9eb9e0c19.png
运行效果: https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c6de8be096154d09bc614f7086d47840.png
在64位平台下: 
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/7f9d25a663be41db97f68145afdd07e3.png 运行效果:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/1093612c4ef547bd81022409f1a351a3.png
 三、指针变量范例的意义

   你是不是会有这么个疑问:
        指针变量的大小和范例无关,只要是指针变量,在同一个平台下,大小都是一样的,为什么还要有各种各样的指针范例呢?
其实指针范例是有特别意义的,通过两中方法来理解一下。
1.指针的解引用

   下面看两段代码: 
//代码1
#include <stdio.h>
int main()
{
        int n = 0x11223344;
        int* pi = &n;
        *pi = 0;
        return 0;
}//代码2
#include <stdio.h>
int main()
{
                int n = 0x11223344;
                char* pc = (char*)&n;
                *pc = 0;
                return 0;
}代码二中给int*范例,逼迫转换成了char*范例。末了都解引用后赋值0
通过调试,来看一下两段代码在内存中的存储。

代码一:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/cabbb16fd035473bb53e59f22fb5ace7.png

代码二:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0e6d24d5594c40c18a409c704cd66e17.png
        相信聪明的你一定发现了差别,代码1会将n的4个字节全部改为0,但是代码2只是将n的第一个字节改为0。
    得出结论:指针的范例决定了,对指针解引用的时候有多大的权限(一次能操作几个字节)。 比如: char* 的指针解引用就只能访问⼀个字节,而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。 
 2.指针+ -整数

有了上面的结论,这个就很容易理解了
来看代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
        int n = 10;
        char* pc = (char*)&n;
        int* pi = &n;
        printf("%p\n", &n);
        printf("%p\n", pc);
        printf("%p\n", pc + 1);
        printf("%p\n", pi);
        printf("%p\n", pi + 1);
        return0;
} 来看运行效果: 
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/cf5454f0aa9949d2864d32b7f4424da9.png
           char* 范例的指针变量+1跳过1个字节, int* 范例的指针变量+1跳过了4个字节。 这就是指针变量的范例差异带来的厘革。指针+1,其实跳过1个指针指向的元素。指针可以+1,也可以-1。 
结论:指针的范例决定了指针向前或者向后走一步有多大(间隔)。
四、void* 指针 

           在指针范例中有⼀种特别的范例是 void * 范例的,可以理解为无详细范例的指针(或者叫泛型指针),这种范例的指针可以用来担当任意范例地点。但是也有范围性, void* 范例的指针不能直接进行指针的+-整数息争引用的运算。
 来看代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
        int a = 10;
        int* pa = &a;
        char* pc = &a;
        return 0;
} 这段代码在编译的时候肯定是会报警告的。(因为范例不兼容)
#include <stdio.h>
int main()
{
        int a = 10;
        void* pa = &a;
        void* pc = &a;
        //*pa = 10; 这样写是错误的
        //*pc = 0;
        return 0;
} void* 范例的指针可以接收差别范例的地点,但是无法直接进行指针运算。
           一般 void* 范例的指针是使用在函数参数的部门,用来接收差别范例数据的地点,这样的设计可以实现泛型编程的效果。
五、指针运算 

1.指针+-整数

        上面的一个代码已经可以看出这个功能了,这里再通过一个案例来理解一下(也算是一个小的练习)
        https://i-blog.csdnimg.cn/direct/cfa759d9784649718eaca6da21e4b0ce.png
通过地点来访问一个数组。
#include<stdio.h>
int main()
{
        int arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9, 10 };
        int* p = &arr; //取出首元素的地址
        int i = 0;
        int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
        for (int i = 0; i < sz; i++)
        {
                printf("%d ", *(p + i));
        }
        return 0;
} 运行效果:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/91ce52d909e54e529a664e26cce6c251.png
    从这个案例中可以看出:*(p + i) 等价于 p。(其实就是这样)
这也可以说明数组名是就是数组首元素的地点。
不过有来个特例需要记一下:
1. &arr,对数组名取地点,得到的是整个数组的地点,而不是首元素的地点。
2. sizeof(arr),这里面的arr也是整个数组的地点,而不是首元素的地点。
把上面代码改一下来证明一下:
#include<stdio.h>
int main()
{
        int arr = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9, 10 };
        int* p = &arr; //取出首元素的地址
        int i = 0;
        int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr);
        for (int i = 0; i < sz; i++)
        {
                //printf("%d ", *(p + i));
                printf("%d ", p);
        }
        return 0;
} 只改了一个地方,就是输出位置。
运行效果:https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ee1c6f5f8c2c48678f73d153d7cac8b0.png
是不是又增加了新知识,嘿嘿(●ˇ∀ˇ●) 
 2.指针-指针

           后面位置的指针减前面位置的指针,可以计算出两个指针之间字节个数。
来看参考代码:
#include <stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
        char* p = s;
        while (*p != '\0')
                p++;
        return p - s;
}
int main()
{
        printf("%d\n", my_strlen("abc"));
        return 0;
} 运行效果: https://i-blog.csdnimg.cn/direct/07625577ca4441708db91f35d411ab40.png
3.指针的关系运算

   指针之间也是可以比较大小的
来看代码:
#include <stdio.h>
int main()
{
        int arr = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
        int* p = &arr;
        int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr);
        while (p < arr + sz) //指针的⼤⼩⽐较
        {
       printf("%d ", *p);
       p++;
        }
        return 0;
} 运行效果: https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2b4749ac9bae4f759d6c3328d874877e.png
是不是又被震动到了,哇呜,竟然还可以这么写。

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