指针（一）

内存和地址
内存：就是内部存储器，是由存储单元组成的，它是线性连续的。存储单元的最小单位是字节，一个字节是八个二进制位。
地址：为了访问内存中某个存储单元，就得给其编号，这编号就是地址。通过地址就可以访问这个地址所标识的存储单元。

内存地址按字节编号，其字长一般与主机相同。32位机使用32位地址，最多支持2的32次幂字节内存(4G)。

字长：字长是用二进制代码表达的计算机语言，是0和1组成的一串代码。计算机同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的字，而这组二进制数的位数就是字长。字长指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，如16位32位64位。

地址通常使用16进制来表示。

变量地址：系统分配给变量的内存单元的起始地址。
例如：

int i;
float k;

程序编译时就给i分配的地址是0012FF44开始的存储空间，给变量k分配的地址是0012FF40开始的存储空间。

变量的访问
变量的存取方法：直接寻址和间接寻址
直接寻址：通过变量名访问变量。

int k,s;
scanf("%d",&k);
s=3*k;

上述代码中，我们定义了两个变量k，s，如果程序运行后，我们输入数字3，那么3就被“送”到了k这个变量名所对应的符号地址当中。s=3*k，就相当于从k这个变量名所对应的符号地址中把k的值3取出来，乘以3之后，再“送”到s这个变量名所对应的符号地址中。

间接寻址：通过指针访问变量。

int *pk;//定义指针变量pk。
pk=&k;//把k的地址赋值给pk就表示pk是指向了k（这里的k是上面代码段中的k）。
printf("%d",*pk);//用格式化输出函数，输出pk这个变量所指的变量的内容。

注意：

• 指针：一个变量的地址。
• 指针变量：用于存放变量的地址（指针的变量）。
• 利用指针变量实现了对变量的间接访问。

指针变量的定义
一般形式：类型标识符 *标识符
其中这里的类型标识符是指指针所指的变量的标识符的类型。标识符是指针变量名。*号是指针声明符。

int *p1;
float *p2;

上述代码段中的p1就是定义了一个指向整型的指针变量。p2就是定义了一个指向单精度实型的指针变量。
作用：定义变量为指针类型，使之专门用于存放所定义类型变量的地址。
说明：

• *用于定义指针变量，但指针变量名不包括它。如下面代码段的定义，他们定义的指针变量为p、q，而不是*p、*q。

int *p;
float *q;

• 一个指针变量只能用于指向同一类型的变量。如p只能指向整型变量，q只能用于指向实型变量。
• 无论指针变量指向何种类型，指针变量本身都是整型的，指针变量本身也有自己的地址，占4个字节的存储空间。
• 指针变量定义中“*”的作用：在定义指针的时候，用于申明其后的变量为指针变量，而在使用中则为一种运算符，意为取该指针指向地址所存放的内容。

指针运算

取地址运算一般形式：&变量
如：

int a,b,*p,*q;//定义整型变量a,b和指向整型变量的指针变量p、q。
scanf("%d",&a);//如在键盘上输入10，则将10放入变量a中。
p=&a;//a的地址赋给p，p里面存的就是a的地址，即p指向a。
q=p;//p赋给q，则q与p含有相同的地址值，即q也指向a。

取内容运算一般形式：*指针表达式
此时有两种情况：

1. 若*p出现在赋值号的左边，表示给p所指变量赋值。
2. 若*p不出现在赋值号的左边，表示p所指变量的值。

如：

int a,b,*p;
p=&a;//将a的地址赋给p，就表示p指向了变量a。
*p=10;//表示把10赋值给p所指的单元，也就是把10赋给了变量a。
printf("%d\n",*p);//输出p所指的单元的内容，即输出a当中的值。
scanf("%d",&a);//用格式化输入函数从键盘中所输入的值，送到变量名a所对应的地址当中。即给变量a输入值。
scanf("%d",p)//把键盘输入的值送入到p所指的单元中，实际上也是给变量a输入值。
b=*p+25;//就是要把p所指的单元的内容，也就是a的值10取出来加上25，再赋给变量b。

总体印象：有整型变量a和指向整型的指针变量p，那么p和&a一样都是表示地址，而*p和a一样都表示内容。

为指针变量赋初值
指针变量使用前必须有值。并且指针变量的初值必须是地址值（不能是整数）。可以有两种方式给指针变量初始化：

• 在定义指针变量时同时初始化：

int a,*p=&a;

• 使用赋值语句赋值：

int a,*p;
p=&a;

在格式化输入输出头文件中有一个符号定义，把NULL定义为0，即NULL是在stdio.h中定义的符号常数#define NULL 0 它是一个空地址。也就是说可以为指针赋空值(NULL)，此时指针不指向任何变量，如：

p=NULL;//(p为空指针变量),不提倡p=0;或者p='\0'。

变量的两种赋值方式
例：

int i,k,*i_pointer;
i=10;
i_pointer=&i;
k=i;//直接访问。
k=*i_pointer;//间接访问。

其存储单元中逻辑关系如下图所示：

指针与一维数组
数组中的每一个元素都可以通过下标唯一确定，即通过下标可以访问（操作）数组中的元素。
在C语言中，凡是可以通过数组下标形式完成的访问（操作）均可通过指针方式实现。
C语言规定：数组名就是数组的首地址常量，即int a[10]; 那么a[0]这个元素的地址就是数组的首地址，那么a==&a[0] 。
C语言系统内部处理机制，指针方式效率高，但不直观。
访问数组的两种方式：

• 下标方式：

int a[10],*p;//定义数组及指向数组元素的指针。
p=a;//等价于p=&a[0];使p指向a数组的第一个元素a[0]。
//a[i]、*(a+i)、p[i]、*(p+i)等价。

• 指针方式：

通过指向数组元素的指针变量访问所需元素。

int a[10],*p=&a[0];
p++;//通过指针引用数组。

//输出数组全部元素
//下标法
#include<stdio.h>
int main(){
    int a[10],i;
    for(i=0;i<10;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    printf("\n");
    for(i=0;i<10;i++)
        printf("%3d",a[i]);
    return 0;
}
//指针法
#include<stdio.h>
int main(){
   int a[10],i,*p=a;
   for(i=0;i<10;i++,p++)
      scanf("%d",p);
   printf("\n");
   for(p=a;p<(a+10);p++)
      printf("%3d",*p);
   return 0;
}

指针的运算
指针的运算包括：
指针的算术运算

• 指针表达式与整数的加减运算
• 指针自增自减运算

指针的关系运算
同类指针相减
强制类型转换运算

指针表达式与整数的加减运算
一般形式：p+n或p-n 其中p是任意一个指针表达式，n是任何一种整型表达式。
计算规则：
表达式p+n的值=p的值+p所指类型长度*n
表达式p-n的值=p的值-p所指类型长度*n
只有当p和p+n或p-n都指向连续存放的同类型数据区域（数组）时，指针加、减才有实际意义，表达式p+n和p-n的类型与p相同。如：

int a[10],*p,*q;
p=a;
q=a+6;

数组和指针本质的不同：

• 数组名是指针常量，不能改变指针常量的值，a++;a+=2;a=p;都是非法的。
• 指针p是变量，若p指向数组的首地址，p+1代表该类型的下一变量的地址。

指针自增自减运算
语法：后缀：p++; p–; 前缀：++p; –p;
说明：

• 进行++p或p++运算后都使p指向下一个数据。
• 表达式p++的值等于p的原来的值；表达式++p的值等于p的新值。
• 取内容运算符“*”，取地址运算符“&”和自增自减运算符都是单目运算符，运算的优先级相同，结合方向都是自左至右。

指针的关系运算
当两个指针指向同一个数组中的元素时，才能进行>、<、>=、<=、!==、==的关系运算。
任何指针p与NULL进行“p==NULL”或“p!=NULL”运算均由意义，判断指针p是否指向空。
指针的关系运算只有同类指针进行比较才有意义。
假设p和q指向同一个数组，则：
语法：指针表达式 关系运算符 指针表达式

1. ==和!=运算符，比较两个指针表达式是否指向同一个内存单元。
2. >、<、>=、<=，比较两个指针所指内存区域的先后次序。

p>q：p指针所指元素位于q所指元素之后时为1，反之为0。
p>=q：p指针所指元素位于q所指元素之后（或两指针指向同一元素）时为1，反之为0。
p==q：两指针指向同一元素时为1，反之为0。
p!=q：两指针不指向同一元素时为1，反之为0。

同类指针相减
语法：p-q
说明：

• 同类指针相减时，两个指针应该指向连续存放的同类数据区域。
• p-q的值=（p的值-q的值）/所指类型长度，即p、q两个指针之间数据元素的个数。如：

int a[10],*p,*q;
p=a;
q=&a[5];//则p-q=5，表示p-q之间数据元素的个数是5。

强制类型转换运算
格式：(类型名 *)指针表达式
功能：将指针表达式的值转换成指定类型的指针。如：

int *p;
double d,*q=&d;
p=(int *)q;

//给定十个整数求最大值
#include<stdio.h>
int main(){
   int i,a[10]={5,7,3,6,2,1,8,9,4,0},*p,max;
   p=a;
   max=*p++;
   for(i=1;i<10;i++,p++)
      if(*p>max)max=*p;
   printf("max=%d\n",max);
   return 0;
}

字符指针与字符串
字符串是双引号括起来的一串字符，在C语言中没有字符串这种数据类型，但可以用两种方式表示一个字符串。
字符串的表示形式：
用字符数组表示，如

int main(){
    char string[]="I love China!";
    printf("%s\n",string);
    return 0;
}

用字符指针实现，如

int main(){
    char *string="I love China!";//这里只是把字符串的首地址赋给了string。
    printf("%s\n",string);
    return 0;
    //特点是：字符串的长度不受限制，字符指针指向别处，字符串将失踪。并且此字符串不能改变，只能读取。
}

字符指针变量与字符数组的区别
字符数组由若干个元素组成，每个元素中放一个字符，而字符指针变量中存放的是字符串的首地址。赋值方式：char str[]="I am a boy";或char str[20]; gets(str);
字符指针变量指向字符串首地址。赋值方法三种：char *pa="I am a boy!"; 或char *pa; pa="I am a boy!",如果要修改文字内容，必须按下面的方式处理：

char str[20],*pa=str;
gets(str);
//或scanf("%s",pa);或scanf("%s",str);但这两种输入方式不能输入空格、或者、/符号。