深入理解指针---1

(一)什么是指针

指针就是存放变量内存地址的变量 怎么理解呢

我们电脑的内存分为8GB,16GB,32GB等等，而内存也被划分成一个个的内存单元，每个内存单元的大小取一个字节，每个内存单元就相当于一个学生宿舍，一个字节空间里又能放8个比特位，就像我们宿舍是8人间，每个人是一个比特位，每个内存单元都有一个编号，就相当于宿舍的门牌号，而这个编号就等于地址等于指针

(二)取地址操作符&

在c语言中创建变量本质上就是向内存申请空间，比如创建一个整型变量如下

int a=10;

一个整型变量占4个字节，就是向内存申请了4个字节，每个字节都有自己的地址，如下所示

那么如何取到a的地址呢，这里我们就在需要用到取地址操作符&，&在之前使用scanf函数也是经常用到，表示取这个数据的地址 ，怎么将地址打印出来呢，这里需要用到之前学到的占位符%p，比如将上述整形a的地址打印出来，如下所示

#include <stdio.h> int main() { int a=10; &a;//取出a的地址 printf("%p",&a); return 0; }

这里整型a明明占了4个字节，为什么只打印出来一个地址，因为&a取出的是4个字节中地址较小的字节的地址

(三)指针变量的创建和类型

在上述过程中我们得到了a的地址，那么为了后续使用，怎么样将它存储起来，这时候我们就可以将它存储在指针变量中 如下所示

int a = 10; int* pa = &a;//取出a的地址，将其放入指针变量pa中

那么上述代码中的指针变量类型是什么，首先pa左边的int*，它在常规的整型变量中加了一个*，而*就表示pa是指针变量，而前面的int指pa指向的a是一个整型类型 那如果有一个char类型的b，那么该如何创建指针变量呢？如下所示

char b='a'; char*pc=&b;//取出字符b的地址，将其放入指针变量pc中

(四)指针变量的使用

我们通过指针变量将地址给存储起来，那么又该如何使用呢？ 这时候我们就需要用到解引用操作符*，具体操作如下所示

int a = 10; int* pa = &a; *pa;//解引用，通过pa中存放的地址，找到指向的空间，所以这里的*pa就相当于a printf("%d", *pa);

打印出来的*pa就是a的值

也可以通过修改*pa的值来修改a的值，如下所示

可以看出，不仅*pa的值变成199，a的值也同样修改为199

(五)指针变量类型的意义

1.指针的解引用

下面我们通过两段代码来理解指针变量的意义

int a = 0x11223344;//整型a存放的是16进制的数字 int* pa = &a; * pa = 0;将整型a的4个字节改成0

原来a在内存中存放的值如下

修改完之后如下

可以看出将4个字节全部修改成0

然而当我们创建char类型的变量时

int a = 0x11223344; char* pa = (char*) & a; * pa = 0;

可以看出只能将a的第一个字节改成0

所以指针的类型决定了指针解引用时的权限，char*类型就只能访问一个字节，而int*类型的指针就可以访问4个字节

2.指针+-整数

通过上述的例子我们可以得知指针类型的不同，访问的字节也不同，我们可以再举一例，如下方代码

int a = 10; int* pa = &a; char* pc = (char*)&a; printf("&a=%p\n", &a); printf("pa=%p\n", pa); printf("pa+1=%p\n", pa+1); printf("pc=%p\n", pc); printf("pc+1=%p\n", pc+1);

我们可以看出，char类型的指针+1之后在原来的基础上地址只变化了一位，而int类型的指针+1之后则在原来的基础上变化了4位，所以可以得知，指针的类型决定了指针变化了多少位。

那么我们可以再做个练习，用指针将数组中的元素依次打印出来，如下代码所示

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

pa表示的是取的是arr数组中第一个元素的地址，那我们只需要依次求出arr数组中元素的地址，再使用解引用符号*，我们就可以依次得出arr数组中的元素

3.指针+-指针

用以下代码举例

int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int* pa = &arr[0]; int* pc = &arr[9]; printf("%d", pc-pa);

指针-指针最终得到的结果就是两个指针(地址)之间的元素个数

⚠️:指针+-指针必须指向的是同一内存空间，像上方的代码中，指向的都是arr数组，下方代码为错误示范

int arr[4] = { 1,2,3,4 }; char b = 'e'; int* pa = &arr[2]; char* pc = &b; printf("%d", pc - pa);

我们可以用指针-指针来求字符串长度，在之前，不用指针如何求字符串长度的呢，我们需要用到strlen函数，并且strlen函数的返回值是size_t，且需要头文件<string.h>，如下所示

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char ch[] = "abcde"; size_t len = strlen(ch); printf("%d", len); return 0; }

那么我们现在知道指针-指针就是两个指针之间的元素个数，那么我们可以分别求出字符串长度中第一个元素的地址，和’/0’的地址，将两个指针(地址)相减，就能得到字符串长度了，如下代码所示

size_t my_strlen(char* p)//指针接受参数 { char* start = &p[0];//start取ch数组第一个元素的地址 while (*p != '\0') { p++; } //p最终变成\0的地址 return p - start; } int main() { char ch[] = "abcde"; size_t len = my_strlen(ch);//函数传递的是ch数组，其实ch又代表ch数组中第一个元素的地址 printf("%d", len); //所以传递的是地址，需要用指针来接受参数 return 0; }

4.指针的关系运算

两个指针比较大小，我们依旧拿我们最熟悉的题目举例，打印出数组中的每个元素，如下代码所示

int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int* pa = arr; int* pc = &arr[sz]; while (pa < pc) { printf("%d ", *pa); pa++; } return 0; }

上述代码中，pa表示第一个元素的地址，而pc表示数组中的第十个元素的后一位的地址，不是数组内的，所以当pa＜pc时，解引用打印出元素，再通过pa++，依次打印后面的元素