C语言(二)指针

一、指针概述

1.简介

指针：其实就是地址。

指针变量：用来存储变量地址的变量。

2.初始化

1)先定义后初始化

int a =10;

int  *p;

p=&a;

2)定义并初始化

int a=10;

int *p =&a;

备注：在数据类型后，变量名称前的”*“是一个说明符，用来说明该变量是一个指针变量。

如果前面没有数据类型，如：*p,这里的”*“是一个指针运算符，用来取出指针变量所指向的变量。

3.指针变量的占用内存

在同一编译器环境下，所占用的内存是固定的，与指针变量的类型无关。

不同的编译器，指针变量的占用内存不同。

16位编译器->2字节，32位编译器->4字节 ，64位编译器->8字节

二、指针与数组

1.p是指针,a是数组

    1)如果p指向了一个数组元素，则p+1始终表示指向数组该元素的下一个元素。与编译器环境无关、与指向的数据类型无关。

        例如：p=&a[2], p+1=&a[3]

    2)对于不同类型的数组元素，p值的改变是不同的。如果数组元素为int型，p+1代表p的值加上2(在16位编译器环境下)，不管p+1的值是多少，它始终保证刚好指向下一个元素。

2.假设p的初始值是&a[0],那么：

    1)p+i和a+i，都可以表示元素a[i]的地址。它们都指向数组第i个元素的地址。

    2)*(p+i)和*(a+i)，都表示数组元素a[i].

    3)虽然p+i和a+i都指向数组的第i个元素，但是二者还是有区别的。作为指针变量的p是可以改变自身的值，如p++。但是a是一个代表数组首地址的常量，同时也是一个数组的名字，它的值是不能改变的，即a++不合法。

3.用数组名作为函数实参时，实际上是把数组的首地址传递给形参数组，两个数组公用同一段内存空间。

4.在很多情况下，指针和数组是可以相互切换使用的，但并不能说指针就是数组。

5.例子

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
	// 定义一个int类型的数组
	int a[4] = {1, 2, 3, 4};
	// 定义一个int类型的指针，并指向数组的第0个元素
	int *p = a;
	int i;
	for (i = 0; i < 4; i++) {
	    // 利用指针运算符*取出数组元素的值
	    int value = *(p+i);
	    printf("a[%d] = %d \n", i, value);
	}
	return 0;
}

三、指针与字符串

1.字符串可以看做一个特殊的字符数组，自然也就是一个数组。之所以特殊，是因为，它会在数组的末尾自动添加"\0"，表示结尾。

2.指针和字符串的使用

#include <stdio.h>
int main() {
	char a[10]="china";
	char b[10];
	//b="china";	//因为b是数组的首地址，是一个常量，不能进行赋值运算
      
	char *c="china";
	char *d;
	d="china";//先声明，再初始化
	char *e="china";//e是一个指针变量，初始化的时候指向china
	e="uk";	//指针指向uk,修改了指针的地址
	//*e='m';//因为e指向的是一个常量，是不能修改的
	int leng =strlen(e);
	printf("%d\n",leng);	//长度：2
	printf("%c\n",*e);	//这里的e指向的是字符串的第一个字符。
	//printf("%s\n",*e);	//因为e指向的是uk的首字符“u”,不能以字符串形式输出。
	return 0;
}

3.遍历字符串

	char a[]="china";
	char *p=a;
	for(;*p !='\0';p++){
		printf("%c",*p);
	}
//输出结果：china

四、指针与函数

1.回顾一下

    int *p=12;

    p存储的是地址。

    *p是取出内存地址的值。

    p+1，下一个地址

    *(p+1)，下一个地址的值

2.返回指针的函数

char * upper(char *str) {
    // 先保留最初的地址。因为等会str指向的位置会变来变去的。
    char *dest = str;
    // 如果还不是空字符
    while (*str != '\0') {
        // 如果是小写字母
        if (*str >= 'a' && *str <= 'z') {
            // 变为大写字母。小写和大写字母的ASCII值有个固定的差值
            *str -= 'a' - 'A';	//a-97 A-65
        }
        // 遍历下一个字符
        str++;	//下一个地址
    }
    // 返回字符串
    return dest;
}

3.指向函数的指针

为什么指针可以指向函数?

函数作为一段程序，在内存中也要占据部分存储空间，他也有一个起始地址，即函数的入口地址。既然函数有地址，指针变量就是用来存储地址的，因此，指针可以指向一个函数，函数名就是函数的地址。

4.例子

1)声明和初始化

#include <string.h>
#include <stdio.h>
int sum(int a, int b) {
	return a + b;
}
int main() {
	//int (*p)()=sum;//声明并初始化指针
	int (*p)(int, int)=sum;//建议使用这种
	//int (*p)(int number1,int number2)=sum;
	//int result = (*p)(1, 3);//用指针调用函数
	int result=p(1,3);
	printf("%d\n", result);
	return 0;
}

2)实际应用

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
// 减法运算
int minus(int a, int b) {
	return a - b;
}
// 加法运算
int sum(int a, int b) {
	return a + b;
}
//乘法运算
int mul(int a, int b) {
	return a * b;
}
// 这个counting函数是用来做a和b之间的计算，至于做加法还是减法运算，由函数的第1个参数决定
void counting(int (*p)(int, int), int a, int b) {
	int result = p(a, b);
	printf("计算结果为：%d\n", result);
}
int main() {
	// 进行加法运算
	counting(sum, 6, 4);//传入指针变量的名字p
	// 进行减法运算
	counting(minus, 6, 4);
	// 进行乘法运算
	counting(mul, 6, 4);
	return 0;
}