C语言基础知识整理14指针妙用

指针变量作函数参数

函数参数可以是指针类型，作用是将一个变量的地址传送到另一个函数中。

为使在函数中改变的变量值能被主调函数main使用，应用指针变量作为函数参数，在函数执行过程中使指针变量所指向的变量值发生变化，函数调用结束后，这些变量值的变化依然保留下来，这样就实现了“通过调用函数使变量的值发生变化，在主调函数中可以使用这些改变了的值”的目的。

若想通过函数调用得到n个要改变的值，可以如此：

1. 在主调函数中设n个变量，用n个指针变量指向它们；
2. 设计一个函数，有n个指针形参。在函数中改变这n个形参的值；
3. 在主调函数中调用这个函数，将这n个指针变量作实参，将其地址传给函数形参；
4. 执行函数过程中，通过形参改变它们所指向的n个变量的值；
5. 主调函数就可以使用这些改变了值的变量。

注意：不能企图通过改变指针形参的值而使其指针实参的值改变。

函数调用可以（而且只可以）得到一个返回值（函数值），而使用指针变量作参数，可以得到多个变化了的值。要善于利用指针法。

通过指针引用数组

数组元素的指针

数组元素的指针就是数组元素的地址。

可以用一个指针变量指向一个数组元素。

在C中，数组名（不包括形参数组名，形参数组不占据实际的内存地址）代表数组中首元素（即序号为0的元素）的地址。因此p=&a[0]；等价于p=a；

数组名不代表整个数组，只代表数组首元素的地址。“p=a；”作用是把a数组的首元素的地址赋给指针变量p，而不是把数组a各元素的值赋给p。

定义时初始化：int *p=&a[0]；等价于int a；p=&a[0]；等价于int *p=a；

作用是将a数组的首元素（a[0]）的地址赋给指针变量p（而不是赋给*p）。

引用数组元素时指针的运算

在一定条件下（当指针指向数组元素的时候）允许对指针进行加和减的运算。如：

1.加/减一个整数（用+/-或+=/-=），如p+1/p-1；

若指针变量p指向数组中某元素，则p+1/p-1指向下/上一个元素。注意：p+1加的是一个数组元素所占用的字节数。p+1所代表的地址实际上是p+1*d，d为一个数组元素所占的字节数。

若p初值为&a[0]，则p+i和a+i就是数组元素a[i]的地址，或者说，它们指向a数组序号为i的元素。//a代表数组首元素地址，a+i也是地址。计算方法和p+i一致。

*（p+i）或*（a+i）是p+i或a+i所指向的数组元素，即a[i]。

在编译时，对数组元素a[i]按*（a+i）处理，即按照数组首元素地址加上相对应移量得到要找的元素的地址，然后找出该单元中的内容。

[]实际上是变址运算符，即将a[i]按a+i计算地址，然后找出该地址单元中的值。

2.自加/减运算，如p++，++p/p--，--p；

3.两个指针相减，如p1-p2（只有p1和p2都指向同一数组中的元素时才有意义）。两个地址相加没有意义

如果指针变量p1和p2都指向同一个数组，则p2-p1结果是p2-p1的值（两个地址之差）除以数组元素的长度。表示两个数组元素之间相差的元素个数（相对距离）。

通过指针引用数组元素

方法：

1. 下标法：如a[i]形式；
2. 指针法：如*（a+i）或*（p+i）。其中a是数组名，p是指向数组元素的指针变量，其初值p=a。

方法比较：

1.用下标法和*（a+i）效率一致，C编译系统将a[i]转换为*（a+i）处理，即先计算元素地址。因此这两个方法找数组元素费时较多；

2.用*（p+i）最快，简洁高效。用指针变量直接指向元素，不必每次都重新计算地址，像p++这种有规律地改变地址值能大大提高执行效率；

3.而用下标法比较直观，不易出错，能直接知道是第几个元素。用地址法和指针变量没有这么直观。

注意：可以通过改变指针变量的值指向不同的元素。但是不能改变数组名a的值（如a++是不行的），数组名代表数组首元素的地址，是一个指针型常量，其值在程序运行期间是固定不变的。  

注意：改变指针变量值的过程中要注意指针变量的当前值。应切实保证指向数组中有效的元素。

当指针变量指向数组元素时，指针变量可以带下标。在程序编译时，下标会转换为地址，对p[i]处理成*（p+i）。即当前元素基础上加i个元素。建议少用，容易出错。

小技巧：

*p++等同于*（p++）相当于a[i++]：先引用p的值，实现*p的运算，然后使p自增1。

*（++p）相当于a[++i]：先使p自加，再取*p。

++（*p）相当于++a[i]：表示p所指向的元素值+1。

用数组名作函数参数

C编译将形参数组名作为指针变量处理。//常用此方法调用函数改变实参数组的值。

void fun（int arr[ ]）；等价于void fun（int *arr）；

以变量名和数组名作函数参数的比较

实参类型	变量名	数组名
要求形参的类型	变量名	数组名或指针变量
传递的信息	变量的值	实参数组首元素的地址
通过函数调用能否改变实参的值	不能改变实参变量的值	能改变实参数组的值

C调用函数皆以“值传递”方式，用变量名时传递的是变量的值，用数组名时传递的值为地址，因此要求形参为指针变量。

在C语言中下标法与指针法都可以访问同一数组，因此可以用数组名或者指针变量作实参或形参。

注意：实参数组名代表一个固定地址，或者说是指针常量，但形参数组名并非一个固定地址，而是按指针变量处理。

若有一个实参数组，要想在函数中改变此数组中的元素的值，实参与形参的对应关系有以下四种：//这四种方法，实际上都是地址的传递。实际上形参都是使用指针变量。

1. 实参形参都用数组名；
2. 实参用数组名，形参用指针变量；
3. 实参形参都用指针变量；
4. 实参用指针变量，形参用数组名。

//若用指针变量作实参，必须先使指针变量有确定值，指向一个已定义的对象。

通过指针引用多维数组类型名（*指针变量名）[m]；

多维数组元素地址

指针可以指向一维数组中的元素，也可以指向多维数组中的元素。

a[i]从形式上看是a数组中序号为i的元素。若a是一维数组名，则a[i]代表a数组序号为i的元素的存储单元。a[i]是有物理地址的，是占存储单元的。但若a是二维数组，则a[i]是一维数组名，它只是一个地址，并不代表某一元素的值（如同一维数组名只是一个指针常量一样）。

二维数组a的有关指针

表示形式	含义	地址
a	二维数组名，指向一维数组a[0]，即0行首地址	2000
a[0]，*（a+0），*a	0行0列元素地址	2000
a+1，&a[1]	1行首地址	2016
a[1]，*（a+1）	1行0列元素a[1][0]的地址	2016
a[1]+2，*（a+1）+2，&a[1][2]	1行2列元素a[1][2]的地址	2024
*（a[1]+2），*（*（a+1）+2），a[1][2]	1行2列元素a[1][2]的值	元素值3

*a[i]+j和*（*（a+i）+j）与a[i][j]等价      *（a+i）与a[i]等价

//a[0],a[1],a[i]的类型为int *型，指向整型变量，而a的类型为int（*）[4]，指向含4个元素的一维数组。

//二维数组名是指向行的，一维数组名是指向列的。

//在指向行的指针前面加一个*，就转换为指向列的指针。 行a或a+1      列*a或*（a+1）

//在指向列的指针前面加一个&，就成为指向行的指针。。    列a[0]        行&a[0]

指向多维数组元素的指针变量

1.指向数组元素的指针变量：类型名 * 指针变量名；

数组元素a[i][j]相对位置计算公式：i*m+j//m为二维数组列数

若开始指针变量p指向a[0][0]，则a[i][j]的地址为“&a[i][j]+(i*m+j)”或“p+（i*m+j）”

//C下标从0开始，对计算相对位置比较方便。

2.指向由m个元素组成的一维数组的指针变量：类型名（*指针变量名）[m]；

//定义时的（）不可少//指针类型为  类型名（*）[m]型

//此时指针指向一个包含m个元素的一维数组。指针的值就是该一维数组的起始地址。

3.用指向数组的指针作函数参数

//一维数组名可以作为函数参数，多维数组名也可以。

//用指针变量作形参，以接受实参数组名传递来的地址。可以有两种方法：

//1.用指向变量的指针变量；//2.用指向一维数组的指针变量。

通过指针引用字符串

字符串引用方式

在C程序中，字符串是存放在字符数组中的。引用的方式有：

1. 字符数组存放字符串，可通过数组名和下标引用其中一个字符，也可通过数组名和格式声明“%s”输出该字符串。
2. 用字符指针变量指向一个字符串常量，通过字符指针变量引用字符串常量。

如：char *string=“I love China！”；等价于char *string；string=“I love China！”；

//对字符指针变量string初始化，实际上是把字符串第一个元素的地址（即存放字符串的字符数组的首元素地址）赋给指针变量string，使string指向字符串的第1个字符。

//内存中字符串最后被自动加了一个’\0’。因此能用%s输出，%s逐个输出字符直到’\0’停止

字符指针作函数参数

若想把一个字符串从一个函数“传递”到另一个函数，可以用地址传递的办法，即用字符数组名作参数，也可以用字符指针变量作参数。效果一致。

函数的形参实参可以用字符数组名或字符指针变量。

调用函数时实参与形参的对应关系

实参	形参	实参	形参
字符数组名	字符数组名	字符指针变量	字符指针变量
字符数组名	字符指针变量	字符指针变量	字符数组名

使用字符指针变量和字符数组的比较

（1）数组放字符，指针放地址；

（2）指针可赋值，数组名不行；

（3）初始化含义，一个地址，一个值char *a="I love"；等价于char *[a]；  a="I love";

char str[14]="I love"；不等价于char str[14]；str="I love";

//出错，数组只能定义时候赋初值，而不能用赋值语句进行赋值

（4）存储单元内容，数组分配若干个，指针分配一个；

（5）指针变量值可以改变，数组名的值是固定的；

（6）数组中各元素值可以改变，字符指针指向的字符串常量中的内容不可改变

      char a[]="House"；char *b="House"；

      a[2]='r'；合法        b[2]='r'；不合法，字符串常量不能改变

（7）引用数组元素。字符数组用下标法/地址法。而指针需要先指向数组才可引用

（8）用指针变量指向一个格式字符串，可以用它代替printf函数中的格式字符串。（可变格式输出函数）

     char *i；i="a=%d,b=%d\n"；printf(i,a,b)；相当于printf("a=%d,b=%d\n",a,b)；

     也可使用字符数组实现：char i[]="a=%d,b=%d\n"；   指针更为方便，从赋值角度