Linux C语言学习 -- 指针基础

C程序设计中使用指针可以:

使程序简洁、紧凑、高效

有效地表示复杂的数据结构

动态分配内存

多于一个的函数返回值

• 指针基础：
  1. 在计算机内部存储器（简称内存）中，每一个字节单元，都有一个编号，称为地址。
  2. 在C语言中，内存单元的地址称为指针，专门用来存放地址的变量，称为指针变量(pointer variable)。在不影响理解的情况中，有时对地址、指针和指针变量不区分，通称指针。

例如：

 

指针指向的内存区域中的数据称为指针的目标。如果它指向的区域是程序中的一个变量的内存空间， 则这个变量称为指针的目标变量。 指针的目标变量简称为指针的目标。

 

注：

引入指针要注意程序中的px、*px 和 &px 三种表示方法的不同意义。设px为一个指针，则：

px   — 指针变量， 它的内容是地址量。

  *px  — 指针的目标变量， 它的内容是数据。

&px — 指针变量占用的存储区域的指针。

 

注：

另外，在C/C++语言程序设计中还经常使用空指针的概念。

所谓空指针就是指针变量的内容为零的状态。

注意：空指针并不是指针存储器为空或没有的概念，而是指针存放着特定的值—零值。

• 指针变量的说明

      一般形式如下：

     <存储类型>   <数据类型>   *<指针变量名> ;

         例如，char  *pName ;

• • 指针的存储类型是指针变量本身的存储类型。
  • 指针说明时指定的数据类型不是指针变量本身的数据类型，而是指针目标的数据类型。简称为指针的数据类型。
  • 具有相同存储类型和数据类型的指针可以在一个说明语句中说明。

• • 指针在说明的同时， 也可以被赋予初值，称为指针的初始化。
  • 一般形式是：

  <存储类型>  <数据类型>  *<指针变量名> = <地址量> ;

• • 例如 ：

         int  a,  *pa=&a ;

• • 在上面语句中，把变量a的地址作为初值赋予了刚说明的int型指针pa。

二、指针的运算：

指针运算是以指针变量所存放的地址量作为运算量而进行的运算。因此，指针运算的实质就是地址的计算。

指针运算的种类是有限的，它只能进行算术运算、关系运算和赋值运算。

指针的算术运算见下表：

 

• • 指针加减一个n的运算

            px + n           px - n

 

注意：

不同数据类型的两个指针实行加减整数运算是无意义的。

px+n表示的实际位置的地址量是：

            (px) + sizeof(px的类型) * n

px-n表示的实际位置的地址量是：

            (px) - sizeof(px的类型) * n

• • 指针加一、减一运算

              px++,  ++px,  px--,  --px

 

两指针相减运算

px-py 运算的结果是两指针指向的地址位置之间相隔数据的个数。因此，两指针相减不是两指针持有的地址值相减的结果，而是按下列公式计算出的结果：

                      (p) - (q)

                      类型字节长度

两指针相减的结果值不是地址量，而是一个整数值，表示两指针之间相隔数据的个数。

 

• 指针关系运算
  • 两指针之间的关系运算表示它们指向的地址位置之间的关系。指向地址大的指针大于指向地址小的指针。
  • 具有不同数据类型的指针之间的关系运算没有意义，指向不同数据区域的数据的两指针之间，关系运算也没有意义。
  • 指针与一般整数变量之间的关系运算没有意义。但可以和零进行等于或不等于的关系运算，判断指针是否为空。
• 指针赋值运算
  • 指针的赋值运算是通过赋值运算符向指针变量送一个地址值。向一个指针变量赋值时，送的值必须是地址常量或指针变量，不能是普通的整数(除了赋零以外)。
  • 指针赋值运算常见的有以下几种形式：

把一个普通变量的地址赋给一个具有相同数据类型的指针

例如：

                double  x=15,  *px  ;

                px=&x;

把一个已有地址值的指针变量赋给具有相同数据类型的另一个指针变量，例如，

•                 float  a , *px,  *py  ;
•                    px = &a  ;
•                    py = px  ;

把一个数组的地址赋给具有相同数据类型的指针。例如，

•                 int  a[20],  *pa;
•                 pa = a;   //等价 pa = &a[0]

把零赋给一个指针。例如，

•              int  *pa;
•              pa =0;     //表示指针的状态，什么也不指

复合形式，运算结果是一个地址量赋给一个具有相同数据类型的指针变量：

•      double  a[20],  *px=a,  *py ;   int  n=2 ;
•                     py = px+n ;
•                    py = px-n ;

在C语言中，数组的指针是指数组在内存中的起始地址，数组元素的地址是指数组元素在内存中的起始地址。

一维数组的数组名为一维数组的指针（起始地址）。

 例如：

              double   x[8];

      因此，x为x数组的起始地址。

设指针变量px的地址值等于数组指针x（即指针变量px指向数组的首元数），则：x[i]、*(px+i)、*(x+i) 和px[i]具有完全相同的功能：访问数组第i+1个数组元素。

注意：指针变量和数组在访问数组中元素时，一定条件下其使用方法具有相同的形式，因为指针变量和数组名都是地址量。但指针变量和数组的指针（或叫数组名）在本质上不同，指针变量是地址变量，而数组的指针是地址常量。