C语言指针学习笔记

C语言指针学习笔记

目录

• 1. 地址与指针的概念
• 2. 指针变量的定义与使用
• 3. 指针与数组
• 4. 指针与字符串
• 5. 函数指针
• 6. 指针数组与多重指针
• 7. 动态内存分配
• 8. 本章小结

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1. 地址与指针的概念

• 地址：内存单元的编号（如变量占用的第一个字节的地址）。
• 指针：变量的地址，指针变量是专门存储地址的变量。
• 两种数据存取方式：
  • 直接存取：通过变量名访问（如 a=3）。
  • 间接存取：通过指针访问（如 *p=3）。

int a = 10;
int *p = &a; // p存储a的地址
printf("%d", *p); // 输出a的值：10

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2. 指针变量的定义与使用

定义格式

数据类型 *指针变量名; // 如 int *p;

• 注意：指针的基类型必须与指向变量的类型一致。

指针运算符

• &：取地址（如 &a）。
• *：解引用（如 *p 表示p指向的值）。

示例

int a = 10, b = 20;
int *p1 = &a, *p2 = &b;
// 交换指针指向（不改变a和b的值）
int *temp = p1;
p1 = p2;
p2 = temp;
printf("max=%d, min=%d", *p1, *p2); // 输出max=20, min=10

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3. 指针与数组

数组名与指针

• 数组名是数组首元素的地址（如 int a[5]; a == &a[0]）。
• 指针遍历数组：

int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = a; // p指向数组首地址
for (; p < a + 5; p++) {
    printf("%d ", *p); // 输出1 2 3 4 5
}

多维数组

• 二维数组的指针表示：

int a[3][4] = {{1,2,3,4}, {5,6,7,8}, {9,10,11,12}};
int (*p)[4] = a; // 行指针
printf("%d", *(*(p+1)+2)); // 输出第2行第3列的值：7

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4. 指针与字符串

字符指针 vs 字符数组

• 字符数组：元素可修改，但不能整体赋值。
• 字符指针：可直接指向字符串常量（不可修改内容）。

char str[] = "Hello"; // 可修改str[0] = 'h'
char *p = "World";    // p[0] = 'w' 是非法的

字符串复制示例

char src[] = "Hello";
char dest[10];
char *p1 = src, *p2 = dest;
while (*p1 != '\0') {
    *p2++ = *p1++;
}
*p2 = '\0'; // 添加结束符
printf("%s", dest); // 输出Hello

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5. 函数指针

定义与使用

int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; }
int (*p)(int, int) = max; // 定义函数指针
printf("%d", p(3, 5));    // 输出5

函数指针作为参数

void calculate(int a, int b, int (*func)(int, int)) {
    printf("Result: %d", func(a, b));
}
calculate(3, 5, max); // 输出Result: 5

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6. 指针数组与多重指针

指针数组

char *names[] = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("%s\n", names[i]);
}

双重指针

int a = 10;
int *p = &a;
int **pp = &p; // 指向指针的指针
printf("%d", **pp); // 输出10

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7. 动态内存分配

常用函数

• malloc：分配内存。
• free：释放内存。

int *p = (int*)malloc(5 * sizeof(int)); // 分配5个int空间
if (p != NULL) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) p[i] = i;
    free(p); // 释放内存
}

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8. 本章小结

1. 指针本质是地址，指针变量存储地址。
2. 指针与数组：数组名是常量指针，指针可高效遍历数组。
3. 字符串操作：字符指针灵活，但需注意常量不可修改。
4. 函数指针：实现回调函数和动态调用。
5. 动态内存：使用后需手动释放，避免内存泄漏。
6. 安全提示：避免野指针和越界访问。