初识指针-----生动地理解C语言的指针-优快云博客

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初识指针

什么是指针：

指针是用来存储内存地址的变量。可以使用 * 符号来声明一个指针变量。

我们在定义一个普通变量时，都会有数据类型+变量名。但是，对于电脑来说，并不知道这个名字的含义。所以就需要一个能够让电脑认识的命令，同时代表这个变量。这时候，指针的作用就体现了。

对于指针更加生动的理解：

咱们举个例子:变量名，就是一个人的名字，但是指针，是一个人的身份证号。

咱们都知道，全局变量和局部变量可有相同的变量名，但是他们的内存地址不同。就像有两个姓名一样的人，但是他们的身份证号不同。

当通过姓名叫人时，相同名字的人可能发生冲突，但通过叫身份证号，可以很快区分，体现在C语言中，这便是指针的有趣且重要的作用了。

对于指针的定义

下面这段代码是之前定义普通变量时的形式

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a;//定义一个整型变量
	char b;//定义一个字符型变量
	
	
	return 0;
}

下面这段代码是定义指针变量的格式

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int *a;//定义一个整型指针变量
	char *b;//定义一个字符型指针变量
	
	
	return 0;
}

所以咱们能够知道，定义指针变量和普通变量的其中一个区别是在变量名之前有一个 '*', 这个符号代表对指针变量的声明。

取地址运算符和解引用运算符

指针是存储内存地址的变量，那内存地址我们应该如何获取呢？？

因此，有一个运算符-----'&',叫取地址运算符。这个符号的作用，就是获取普通变量的内存地址。

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a = 10;//定义一个整型变量
	int *p;
	p = &a;//取a的内存地址，p指向a的内存地址

	
	
	return 0;
}

在这段代码中，&a 获取了a的地址，并且指针p指向了a的地址。咱们可以通过变量名a访问内容，也可以通过指针的方式访问内容。

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a = 10;//定义一个整型变量
	int *p;
	p = &a;//取a的内存地址，p指向a的内存地址
	
	printf("%d\n",a);//通过变量名
	printf("%d\n",*p);//通过用户定义的指针
	printf("%d\n",*(&a));//通过指针

	
	
	return 0;
}

在上述代码中

第一个printf，就是通过常规的变量名进行内容的访问。

第二个printf，通过指针访问。

我们可以看到一个面熟的符号 '*'。但是，这个和定义指针的符号含义不同。在这里，叫做解引用运算符，而在定义指针的语句中，只是对指针变量的声明，发挥声明作用。

解引用运算符，我们可以理解为：通过身份证号，知道一个人的姓名。通过内存地址，我们可以知道指向的变量，并且输出对应的内容。

通过对p指向的地址进行解引用，我们获取了变量的内容，通过'printf'输出。

第三个printf

同时出现了'*''&',说明，这两个符号的作用是相反的。取地址运算符--&，获取a变量的内存地址，解引用运算符--*，对内存地址进行解引用，获取到对应内容，最后通过printf输出内容。

%p输出内存地址

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a = 10;//定义一个整型变量
	int *p;
	p = &a;//取a的内存地址，p指向a的内存地址
	
	printf("%p\n",p);
	printf("%p\n",&a);

	
	
	return 0;
}

可以看到，指针p指向的就是变量a的地址

指针的间接访问和变量名的直接访问

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a = 10;
	int *p = &a;
	printf("%d\n",a);
	printf("%d\n",*p);
	return 0;
}

指针p指向变量a的内存地址，通过解引用p指向的地址，间接对a的内容进行访问

指针的运算

在指针变量中：

1.对于指针变量的运算，有意义的就是加，减。乘除是不被允许的，因为我们无法明确运算后的结果指向了什么位置。

2.指针的运算与指针的类型相关。我们都知道，不同类型的变量在内存中占据不同的字节空间。整型int占据4个字节，字符型char占据1个字节，实型(浮点型)float占据4个字节

所以，对于整型指针，每加一时，会向前移动4个字节。字符型指针，每加一，会想前移动1个字节。

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a = 10;//定义一个整型变量
	int *p;
	p = &a;//取a的内存地址，p指向a的内存地址
	
	printf("%p\n",p);//输出p指向的内存地址
	printf("%p\n",p+1);//输出运算后的内存地址

	
	
	return 0;
}

在数组中：

咱们要知道，数组中的每一个元素，在内存中的内存地址都是连续的。

如果要想用自己定义的指针指向数组中的元素，数据形式一点要相同。

整型数组，每个元素的内存地址相差4

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int a[5] = {1,2,3,4,5};//定义一个整型数组
	int *p;//定义一个整型指针
	int *p2;
	p = &(a[0]);
	p2 = &(a[1]);
	
	printf("第一个元素的地址是：%p\n",p);
	printf("第二个元素的地址是：%p\n",p2);
	
	
	return 0;
}

字符型数组，在内存地址中每个元素的内存地址相差1

#include<stdio.h>
int main ()
{
	char a[5] = {'1','2','3','4','5'};//定义一个字符型数组
	char *p;//定义一个字符型指针
	char *p2;
	p = &(a[0]);
	p2 = &(a[1]);
	
	printf("第一个元素的地址是：%p\n",p);
	printf("第二个元素的地址是：%p\n",p2);
	
	
	return 0;
}

指针的初步运用

运用指针实现数值的交换

咱们先复习之前普通变量的数值交换

#include<stdio.h>

void exchange(int num1,int num2)
{
	int tmp = 0;
	tmp = num1;
	num1 = num2;
	num2 = tmp;
	printf("交换后的值：a = %d,b =%d\n",num1,num2);
	
}



int main ()
{
	int a =10;
	int b =20;
	exchange(a,b);
	
	return 0;
}

接下来运用指针进行交换

#include<stdio.h>

void exchange(int *num1,int *num2)//定义两个整型指针，分别指向a,b的地址
{
	int tmp;
	//内存地址的交换
	tmp = *num1;
	*num1 = *num2;
	*num2 = tmp;
	
}



int main ()
{
	int a =10;
	int b =20;
	exchange(&a,&b);//传入a,b的内存地址
	printf("交换后的值：a = %d,b =%d\n",a,b);
	return 0;
}

使用指针进行交换时，直接可以对内存地址进行交换，而不是进行变量名的内容交换。

当内存地址修改时，指向的内容也会随之改变

运用指针实现数组遍历

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
	int *p;//定义一个整型指针
	int i;
	
	p = &(arr[0]);//用取地址运算符&，获取第一个元素的地址，p指向数组第一个元素的地址
	
	for(i = 0;i<5;i++){//for循环实现遍历
		printf("%d\n",*p);
		p++;
	}
	return 0;
}

数组与指针

数组名与指针相同和不同

相同：

每一个数组名，代表数组的首地址，也就是指针。同时，每一个数组的第一个元素的地址，也代表该数组的首地址。所以，咱们可以直接用数组名代表指针，或者第一个元素进行数组的操作。

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
	printf("%p\n",arr);
	printf("%p\n",&(arr[0]));

	return 0;
}

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
	int *p = arr;//定义一个指针，指向数组
	printf("%p\n",arr);
	printf("%p\n",p);
	printf("%p\n",&(arr[0]));

	return 0;
}

不同点：

数组名，相当于指针常量，不可运算；而指针，可以进行运算。

#include<stdio.h>
int main ()
{
	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
	int *p = arr;//定义一个指针，指向数组
	
	arr++;
	printf("%p\n",arr);
	printf("%p\n",p);
	printf("%p\n",&(arr[0]));

	return 0;
}