从菜鸟到大神——C语言指针

我们通过指针,可以简化一些C编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,学习指针是很有必要的。

每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例,它将输出定义的变量地址:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  var1;
   char var2[10];

   printf("var1 变量的地址: %x\n", &var1  );
   printf("var2 变量的地址: %x\n", &var2  );

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

var1 变量的地址: bff5a400
var2 变量的地址: bff5a3f6

通过上面的栗子,我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针吧!

什么是指针?

指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:

type *name;

这里的type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C 数据类型,name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */
double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */
float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */
char   *ch     /* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

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如何使用指针?

使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作:

#include <stdio.h>
//指针
//指针存储的是变量的内存地址
//内存地址,系统给数据分配的编号(门牌号)
void main(){
    int i = 90;
    //指针变量,创建一个int类型的指针
    int* p = &i; //p的值就是i这个变量的内存地址
    printf("%#x\n",p);

    float f = 89.5f;
    //创建一个float类型的指针
    float *fp = &f;
    printf("%#x\n", fp);

    system("pause");
}

上面的代码被编译和执行时,运行的结果:

0xeffb30
0xeffb18
请按任意键继续. . .

对指针存的地址指向的变量进行操作

#include <stdio.h>

void change(int* p){
    *p = 300;
}
//变量名,对内存空间上的一段数据的抽象
void main(){
    int i = 90;
    //i = 89;
    //创建一个int类型的指针
    int *p = &i;
    //输出地址
    printf("p的地址:%#x\n",&p);
    printf("i的地址:%#x\n",&i);
    printf("i的值为:%d\n", i);
    //间接赋值 i = 200;

    //对p存的地址指向的变量进行操作
    //*p = 200;
    //change(p);
    change(&i);  // int *p = &i;
    printf("i的值为:%d\n",i);

    system("pause");
}

上面代码编译执行结果如下:

p的地址:0x6ffdb0
i的地址:0x6ffdbc
i的值为:90
i的值为:300
请按任意键继续. . .

通过上面栗子,我们可以看出,指针所指向的变量值已经被更改了。

C中的NULL 指针

在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  *ptr = NULL;

   printf("ptr 的值是 %x\n", ptr  );

   return 0;
}

运行结果为:

ptr 的值是 0

在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。然而,内存地址 0 有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[]) {

  char *s = "hello";

  if (!s) {
    fprintf(stderr, "s is null\n");
  } else {
    fprintf(stderr, "%s\n", s);
  }

  if (s == NULL) {
    fprintf(stderr, "s is null\n");
  } else {
    fprintf(stderr, "%s\n", s);
  }


  return 0;
}

这两种方法都能判断字符指针是否为空,但推荐使用前者。”NULL” 的本质是个宏,并非是个常量,C99 中甚至可以自行定义,故尽量避免使用它去判断,当 !s 与 s == NULL 表示同一含义的时候,使用前者吧!

最后,推荐一个一起学习探讨的地方,七一零,五二零,三八一,邀请码:柳猫,邀请你共同成长。

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