逍遥自在学C语言 | 指针的基础用法

前言

在C语言中，指针是一项重要的概念，它允许我们直接访问和操作内存地址。
可以说，指针是C语言一大优势。用得好，你写程序如同赵子龙百万军中取上将首级；用得不好，则各种问题层出不穷，有种双拳难敌四手的感觉。
本文将介绍指针的基础知识，包括指针的定义、初始化、访问和运算。
一、人物简介

• 第一位闪亮登场，有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。
  

• 第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。
  

二、指针的基本概念

指针是一种变量，它存储的是内存地址而不是实际的值。
通过指针，我们可以直接访问和操作内存中存储的数据。下面是指针的基本概念：

1. int* ptr;  // 声明一个指向整数的指针

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在上面的示例中，我们声明了一个名为ptr的指针变量，它可以指向整数类型的数据。
指针变量的类型必须与其指向的数据类型相匹配。
三、声明和初始化指针

要声明指针变量，我们需要使用*符号来指示该变量是一个指针。下面是指针的声明和初始化示例：

1. int* ptr;    // 声明一个指向整数的指针
2. int num = 10;  // 声明一个整数变量
4. ptr = #  // 将指针指向num变量的地址

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在上面的示例中，我们声明了一个指向整数的指针ptr，然后将其初始化为变量num的地址，使用&运算符可以获取变量的地址。
四、访问指针和间接引用

通过指针，我们可以访问和修改其指向的变量。使用指针访问变量的值称为间接引用或解引用操作。
下面是访问指针和解引用的示例：

1. int* ptr;
2. int num = 10;
4. ptr = #
6. printf("变量num的值：%d\n", *ptr);  // 输出：变量num的值：10
8. *ptr = 20;  // 修改变量num的值
10. printf("变量num的新值：%d\n", num);  // 输出：变量num的新值：20

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在上面的示例中，我们使用*ptr来访问指针所指向的变量num的值，并可以对其进行修改。
五、指针的运算

指针支持一些特定的运算，使得我们能够在内存中进行定位和遍历。
以下是指针的常见运算：

• 指针的自增和自减运算：使用自增和自减运算符可以将指针移动到下一个或上一个内存位置。
  

1. int* ptr;
2. int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
4. ptr = nums;  // 指针指向数组的第一个元素
6. printf("第一个元素的值：%d\n", *ptr);  // 输出：第一个元素的值：1
8. ptr++;  // 指针自增，移动到下一个元素
10. printf("第二个元素的值：%d\n", *ptr);  // 输出：第二个元素的值：2

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• 指针之间的相减运算：可以对两个指针进行相减运算，得到它们之间的距离（以元素个数为单位）。
  

1. int* ptr1;
2. int* ptr2;
3. int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
5. ptr1 = nums;       // 指针1指向数组的第一个元素
6. ptr2 = &nums[3];   // 指针2指向数组的第四个元素
8. int distance = ptr2 - ptr1;
10. printf("两个指针之间的距离：%d\n", distance);  // 输出：两个指针之间的距离：3

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通过以上示例，我们可以看到指针的自增、自减和相减运算的应用，它们在遍历数组和计算距离等场景中非常有用。
六、示例代码

下面是完整的示例代码，用于加深对指针的理解，巩固前面所学的知识：

1. #include <stdio.h>
3. int main() {
4.     int num = 10;
5.     int* ptr = &num;
7.     printf("变量num的值：%d\n", *ptr);
8.     *ptr = 20;
9.     printf("变量num的新值：%d\n", num);
11.     int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
12.     int* p = nums;
13.     printf("第一个元素的值：%d\n", *p);
14.     p++;
15.     printf("第二个元素的值：%d\n", *p);
17.     int* p1 = nums;
18.     int* p2 = &nums[3];
19.     int dist = p2 - p1;
20.     printf("两个指针之间的距离：%d\n", dist);
22.     return 0;
23. }

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小结

通过这篇文章，我们学会了

1、指针的基本概念
2、指针的基本用法

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