目录
1. 内存和地址
2. 指针变量和地址
3. 指针变量类型的意义
4. const修饰指针
5. 指针运算
6. 野指针
7. assert断言
8. 指针的使用和传址调用
9. 数组名的理解
10. 使用指针访问数组
11. 一维数组传参的本质
12. 冒泡排序
13. 二级指针
14. 指针数组
15. 指针数组模拟二维数组
16. 字符指针变量
17. 数组指针变量
18. 二维数组传参的本质
19. 函数指针变量
20. 函数指针数组
21. 转移表
22. 回调函数是什么?
23. qsort使用举例
24. qsort函数的模拟实现
25. sizeof和strlen的对比
1. 内存和地址
1.1 内存
在讲内存和地址之前,我们想有个生活中的案例:
假设有⼀栋宿舍楼,把你放在楼里,楼上有100个房间,但是房间没有编号,你的⼀个朋友来找你玩,如果想找到你,就得挨个房子去找,这样效率很低,但是我们如果根据楼层和楼层的房间的情况,给每个房间编上号,如:
有了房间号,如果你的朋友得到房间号,就可以快速的找房间,找到你。
生活中,每个房间有了房间号,就能提⾼效率,能快速的找到房间。
如果把上面的例子对照到计算中,⼜是怎么样呢?
我们知道计算上CPU(中央处理器)在处理数据的时候,需要的数据是在内存中读取的,处理后的数据也会放回内存中,那我们买电脑的时候,电脑上内存是8GB/16GB/32GB等,那这些内存空间如何高效的管理呢?
其实也是把内存划分为⼀个个的内存单元,每个内存单元的大小取1个字节。
计算机中常见的单位(补充):
一个比特位可以存储一个2进制的位1或者0
其中,每个内存单元,相当于一个学生宿舍,一个人字节空间里面能放8个比特位,就好比同学们住的八人间,每个人是⼀个比特位。
每个内存单元也都有⼀个编号(这个编号就相当于宿舍房间的门牌号),有了这个内存单元的编 号,CPU就可以快速找到⼀个内存空间。
生活中我们把门牌号也叫地址,在计算机中我们把内存单元的编号也称为地址。C语言中给地址起
了新的名字叫:指针。
所以我们可以理解为:
内存单元的编号 == 地址 == 指针
1.2 究竟该如何理解编址
CPU访问内存中的某个字节空间,必须知道这个字节空间在内存的什么位置,⽽因为内存中字节
很多,所以需要给内存进⾏编址(就如同宿舍很多,需要给宿舍编号⼀样)。
计算机中的编址,并不是把每个字节的地址记录下来,而是通过硬件设计完成的。
钢琴、吉他 上面没有写上“都瑞咪发嗦啦”这样的信息,但演奏者照样能够准确找到每⼀个琴弦
的每⼀个位置,这是为何?因为制造商已经在乐器硬件层面上设计好了,并且所有的演奏者都知
道。本质是⼀种约定出来的共识!硬件编址也是如此
首先,必须理解,计算机内是有很多的硬件单元,⽽硬件单元是要互相协同⼯作的。所谓的协
同,至少相互之间要能够进行数据传递。
但是硬件与硬件之间是互相独立的,那么如何通信呢?答案很简单,用"线"连起来。
而CPU和内存之间也是有大量的数据交互的,所以,两者必须也用线连起来。
不过,我们今天关心⼀组线,叫做地址总线。
我们可以简单理解,32位机器有32根地址总线,每根线只有两态,表示0,1【电脉冲有无】,那么
⼀根线,就能表示2种含义,2根线就能表示4种含义,依次类推。32根地址线,就能表示2^32种含
义,每⼀种含义都代表⼀个地址。
地址信息被下达给内存,在内存上,就可以找到该地址对应的数据,将数据在通过数据总线传入
CPU内寄存器。
2. 指针变量和地址
2.1 取地址操作符(&)
理解了内存和地址的关系,我们再回到C语言,在C语言中创建变量其实就是向内存申请空间,比如:
比如,上述的代码就是创建了整型变量a,内存中申请4个字节,用于存放整数10,其中每个字节
都有地址,上图中4个字节的地址分别是:
0x006FFD70
0x006FFD71
0x006FFD72
0x006FFD73
那我们如何能得到a的地址呢?
这⾥就得学习⼀个操作符(&)-取地址操作符
按照我画图的例子,会打印处理:006FFD70
&a取出的是a所占4个字节中地址较小的字节的地址。
虽然整型变量占用4个字节,我们只要知道了第一个字节地址,顺藤摸瓜访问到4个字节的数据也是可行的。
2.2 指针变量和解引用操作符(*)
2.2.1 指针变量
那我们通过取地址操作符(&)拿到的地址是⼀个数值,比如:0x006FFD70,这个数值有时候也是需要存储起来,方便后期再使用的,那我们把这样的地址值存放在哪⾥呢?答案是:指针变量中。
比如:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;//取出a的地址并存储到指针变量pa中
return 0;
}
指针变量也是⼀种变量,这种变量就是用来存放地址的,存放在指针变量中的值都会理解为地址。
2.2.2 如何拆解指针类型
我们看到pa的类型是 int* ,我们该如何理解指针的类型呢?
int a = 10;
int * pa = &a;
这里pa左边写的是 int* , * 是在说明pa是指针变量,而前面的 int 是在说明pa指向的是整型(int)
类型的对象。
那如果有⼀个char类型的变量ch,ch的地址,要放在什么类型的指针变量中呢?
char ch = 'w';
pc = &ch;//pc 的类型怎么写呢?
2.2.3 解引用操作符
我们将地址保存起来,未来是要使用的,那怎么使用呢?
在现实生活中,我们使用地址要找到⼀个房间,在房间⾥可以拿去或者存放物品。
C语言中其实也是⼀样的,我们只要拿到了地址(指针),就可以通过地址(指针)找到地址(指针)指向的对象,这⾥必须学习⼀个操作符叫解引用操作符(*)。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 100;
int* pa = &a;
*pa = 0;
return 0;
}