本篇我主要写了指针简介以及指针与简单数组,二维数组的关系
由于字符数组用的比较广,问题也比较多,所以我会单独再出一篇关于指针与字符数组的
最后感谢大家的观看,如果大家能有所收获,那真是荣幸之至
一、指针简介
1.什么是指针
- 地址和变量:在计算机内存中,每一个字节单元,都有一个编号,称为地址
- 指针:在C语言中,内存单元的地址称为指针,专门用来存放地址的变量,称为指针变量
2.指针变量的作用
- 使程序简洁、紧凑、高效
- 有效地表示复杂的数据结构
- 动态分配内存
- 得到多于一个的函数返回值
3.指针变量的声明及使用
1)声明的一般形式如下:
<数据类型> * <指针变量名> ;
例如: char *pName ;
- 指针说明时指定的数据类型不是指针变量本身的数据类型,而是指针目标的数据类型。简称为指针的数据类型。
2)指针初始化
- 指针在说明的同时,也可以被赋予初值,称为指针的初始化,一般形式是:
<数据类型> *<指针变量名> = <地址量> ;
例如:int a, *pa = &a;
在上面语句中,把变量a的地址作为初值赋予了刚说明的int型指针pa。等价于 int *pa; pa = &a;
- 上图中,x的值为256,x的地址为0x102ff80,执行完p = &x 后,p里面存储的是a的地址,而它自己本身也有一个地址,即0xb102ff80。
- 其中值得注意的是int类型其实占4个字节,实际中如果一个类型占用的字节数大于1,而变量的地址就是地址值最小的那个字节的地址,为了简略,我只画了一个字节来表示一个int类型,这其实是错误的,这样画只是为了让大家更容易理解,希望不要误导了大家。
3)指针的目标
如果它指向的区域是程序中的一个变量的内存空间, 则这个变量称为指针的目标变量。 简称为指针的目标。
4)p,*p和&p的区别
引入指针要注意程序中的p、*p 和 &p 三种表示方法的不同意义。设p为一个指针,则:
- p — 指针变量,它的内容是地址量
- *p — 指针所指向的对象,它的内容是数据
- &p — 指针变量占用的存储区域的地址,是个常量
int a = 50;
int *p ;
p = &a;
printf("&a = %p\n",&a); //取a的地址
printf("p = %p\n",p); //取指针p的值
printf("&p = %p\n\n",&p); //取指针p的地址
//由下面三时可以看出*p,a,*(&a)的关系
printf("*p = %d\n",*p);
printf("a = %d\n",a);
printf("*(&a) = %d\n",*(&a));
由结果可知,p=&a即p中存的值就是a的地址,而&p则表示p他自己所在的地址
同时,还可以看出 *p,a, *(&a)三者等价
5)指针的大小
指针存放的是地址,它的大小与CPU位数,操作系统位数和编译器位数有关。 CPU只是影响指针大小的首要因素,除了它之外还要看操作系统和编译器的位数。这里指针的大小由这三个东西中位数最小的那项决定。 比如,如果CPU、系统都是64位的,但编译器是32位的,那么很显然指针只能是32位4字节大小。
int ia ,*ip;
double da ,*dp;
char ca ,*cp;
short sa ,*sp;
printf("int = %d ; *int = %d\n",sizeof(ia),sizeof(ip));
printf("double = %d ; *double = %d\n",sizeof(da),sizeof(dp));
printf("char = %d ; *char = %d\n",sizeof(ca),sizeof(cp));
printf("short = %d ; *short = %d\n",sizeof(sa),sizeof(sp));
6)指针赋值运算常见的有以下几种形式:
- 把一个普通变量的地址赋给一个具有相同数据类型的指针
double x=15, *px;
px=&x;
- 把一个已有地址值的指针变量赋给具有相同数据类型的另一个指针变量.
float a, *px, *py;
px = &a;
py = px;
- ·把一个数组的地址赋给具有相同数据类型的指针。
int a[20], *pa;
pa = a; //等价 pa = &a[0]
二、指针的运算(一般与数组相结合)
- 指针运算是以指针变量所存放的地址量作为运算量而进行的运算
- 指针运算的实质就是地址的计算
- 指针运算的种类是有限的,它只能进行赋值运算、算术运算和关系运算
1.指针加减一个n的运算: px +/- n
- px+n表示的实际位置的地址量是:
(px) + sizeof(px的类型) * n - px-n表示的实际位置的地址量是:
(px) - sizeof(px的类型) * n
2.两指针相减运算
注意:不同数据类型的两个指针实行加减整数运算是无意义的
- px-py 运算的结果是两指针指向的地址位置之间相隔数据的个数。因此,两指针相减不是两指针持有的地址值相减的结果。
- 两指针相减的结果值不是地址量,而是一个整数值,表示两指针之间相隔数据的个数
3.指针自加一、减一运算
- 该运算与c语言原始的++,–类似,实质还是上面的+1或-1,但使用时,要注意是先运算还是先赋值,注意运算顺序
4.指针关系运算
- 两指针之间的关系运算表示它们指向的地址位置之间的关系。指向地址大的指针大于指向地址小的指针。
- 指针与一般整数变量之间的关系运算没有意义。但可以和零进行等于或不等于的关系运算,判断指针是否为空。
int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8};
int *p,*q;
p=a;//等价于 p = &a[0]
q=&a[3];
//判断p是否指向a[0],q是否指向a[3]
printf("p:%p *p=%d\n",p,*p);
printf("q:%p *q=%d\n",q,*q);
//判断p+3是否指向a[3]
printf("p+3:%p *(p+3)=%d\n",p+3,*(p+3));//读p+3数据时注意加括号,否则结果就大不一样了
//判断两指针相减是否表示两指针间相差的元素个数
printf("q-p:%d\n",q-p);
//判断指针++的运算顺序
q = p++; //p先赋值给q,q在执行自加
printf("p:%p *p=%d\n",p,*p);
printf("q:%p *q=%d\n",q,*q);
三、指针与数组
- 在C语言中,数组的指针是指数组在内存中的起始地址,数组元素的地址是指数组元素在内存中的起始地址
- 一维数组的数组名为一维数组的指针(起始地址)
例如:double x[8];
因此,x为x数组的起始地址
x[i] 、(px+i)、(x+i) 和px[i] 四者关系
设指针变量px的地址值等于数组指针x(即指针变量px指向数组的首元数),则:x[i] 、(px+i)、(x+i) 和px[i] 具有完全相同的功能:访问数组第i+1个数组元素。
注意,使用p[i]这种表示数组元素时有一定局限性,使用时一定要注意p的地址是什么
int a[] = {2,4,6,8,10};
int *p = a;
int n = sizeof(a)/sizeof(a[0]),i;
for(i = 0; i < n; i++)
printf("%d %d %d %d\n",a[i],*(p+i),*(a+i),p[i]);//四种方法等效
p++;
printf("%d %d\n",a[1],p[1]); //p++后,p表示a[1]的地址,故此时p[1]=(p+1)+1=a[2]
注意(敲黑板,这是重点):
- 指针变量和数组在访问数组中元素时,一定条件下其使用方法具有相同的形式,因为指针变量和数组名都是地址量
- 但指针变量和数组的指针(或叫数组名)在本质上不同,指针变量是地址变量,而数组的指针是地址常量
p++,p-- //可以使用
a++,a-- //语法错误,a是地址常量,不能自加
a+1, *(a+2) //可以使用
例:int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, *p = a,i; 下列a数组元素地址的正确表示是:
(A)&(a+1) (B)a++ (C)&p (D)&p[i]解析:正确答案D,首先A选项中a本身就是地址,所以a+1即可,不用再取地址,同理的C也一样,最后a是地址常量,不能自加
四、指针与二维数组
- 在C语言中,二维数组的元素连续存储,按行优先存
- 可把二维数组看作由多个一维数组组成。
比如int a[3][3],含有三个元素:a[0]、a[1]、a[2]
元素a[0]、a[1]、a[2]都是一维数组名
- 二维数组名代表数组的起始地址,数组名加1,是移动一行元素。因此,二维数组名常被称为行地址
int a[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int *p;
p = &a; //好的编译器会提示报错,因为此时两者的类型是不一样的,这是为什么呢,下面我举个例子
printf("a:%p a+1:%p\n",a,a+1);
//a:000000000062FDF0 a+1:000000000062FDFC
//执行后发现两者差了12个字节,即3个int变量
//而由上面所学的一维数组可知,执行p+1后只是加了一个数组元素变量,所以两者的性质是不同的
- 存储行地址的指针变量,叫做行指针变量。形式如下:
<存储类型> <数据类型> (*<指针变量名>)[表达式] ;
例如,int a[2][3]; int (*p)[3];
方括号中的常量表达式表示指针加1,移动几个数据。
当用行指针操作二维数组时,表达式一般写成1行的元素个数,即列数。
int a[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
int (*p)[3];
p = a;
//比较两者是否不同
printf("a:%p a+1:%p\n",a,a+1);
printf("p:%p p+1:%p\n",p,p+1);
//打印a[1][1]
printf("%d,%d,%d,%d\n",a[1][1],p[1][1],*(*(a+1)+1),*(*(p+1)+1));
由上面打印a[1][1],就可以得出用指针来表示二维数组的方法,这里我就不一一列举了,相信大家看看就一定会理解的