C语言中的指针

C语言指针详解

原创已于 2025-09-09 22:03:24 修改 · 2.2k 阅读

57 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c语言 #开发语言

于 2024-07-01 00:33:55 首次发布

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

前言

这次主要介绍指针的知识，通过演示一些简单的应用帮助大家更好的了解指针。

一、什么是指针

指针实际上就是地址，保存地址的那个变量叫做指针变量，指针变量中保存的一定是地址。

二、指针的使用

1.指针的定义

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

这个就是正常情况下的指针的定义，打印出的就是num的地址。

2.指针的类型

定义指针变量的时候需要加上指针类型，指针的类型则决定了对指针进行解引用时访问几个字节，也决定了指针加一时会跳过的字节数，说数组和指针时会看到。

上面示例中指针的类型就是int *类型，而*代表的是指针，那我如何确定指针变量的类型呢？很简单只需要将数据名去掉，剩下的就是它所对应的类型，这么说不明白？来看示例：

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

结果如下：

在这段代码中，p是什么类型的呢？将int* p中的p去掉，就剩下int*，那他就是int类型，将指针p的地址给了pp,将int** p中的变量名p去掉，指针变量pp的类型就是-----int**。记住上面判断指针变量类型的方法。

3.指针的空间中的大小

指针变量也是变量，既然是变量，那就会在内存中分配空间，所以指针变量的大小是多少呢？我直接说明，任何类型的的指针变量的在64位操作系统下是8个字节，在32位操作系统下，4个字节。指针的大小和类型没有关系，可以验证一下：

#include <stdio.h>
int main()
{
        printf("p的大小：%ld\n",sizeof(int*));
        printf("p的大小：%ld\n",sizeof(char*));
        printf("p的大小：%ld\n",sizeof(float*));
        printf("p的大小：%ld\n",sizeof(double*));
        return 0;
}

结果如下：

可以确定不论何种类型的指针变量都是是占有8个字节的。

4.*和&的使用

*在运算的时候是乘，但在指针这里，一是用来定义指针变量的，二是用来进行解引用操作的；来看一下简单的解引用：

#include <stdio.h>
int main()
{
        int num = 20;
        int* p=&num;
        printf("num的地址：%p\n",p);
        printf("num的值为：%d\n",*p);
        return 0;
}

可以看到所谓解引用就是将指针变量p所保存地址中的值取了出来，知道这个就可以了，接着看后面。

&,这个符号在运算时，指的时按位与运算符（不了解的可以看一下我之前发过的c语言中的运算符），那么在这里取地址符，scanf(),初始化指针指针的时候经常用到。

5.数组和指针

在介绍数组和指针之前还有东西是需要大家知道的,看示例：

#include <stdio.h>
int main(){       
        int arr[8]={0,1,2,3,4,5,6,7};
        int* p=arr;
        printf("arr=%p\n",arr);
        printf("arr+1%p\n",arr+1);
        printf("&arr+1%p\n",&arr+1);
        printf("sizeof(arr)=%ld\n",sizeof(arr));
        return 0;
}

arr与arr+1之间相差了4个字节，arr的地址也就是arr[0]的地址，我们定义的是int类型的数组，相差4个字节就意味arr+1等价于arr[1] ，没有问题。再看&arr+1,发现打印的地址，和首地址相差了32个字节，刚好是sizeof（arr）这个数组的长度，那我们就得知&arr再进行加1会跨越一整个数组。

小结，&arr和sizeof(arr)这两种情况是代表整个数组。

现在开始看数组和指针，数组的使用离不开指针，都知道数组名就是首元素的地址，既然是地址，我们就可以将指针和数组联系起来，通常我们打印数组中的元素，是使用数组索引进行打印的，那今天看一下指针的用法：

#include <stdio.h>
int main()
{
        int arr[8]={0,1,2,3,4,5,6,7};
        int* p=arr;
        //用数组的长度除一个元素的长度，就是数组元素的个数；
        int length = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
        for(int i=0;i<length;i++)
        {
                printf("arr[%d]=%-2d",i,arr[i]);
        }
        putchar('\n');
        for(int i=0;i<length;i++)
        {
                printf("arr[%d]=%-2d",i,*(p+i));
        }
        putchar('\n');
        return 0;
}

两种打印的结果一摸一样，使用索引打印大家都会，来看一下使用指针的原理。

p存放的是数组首元素的地址，即p等价于&arr[0]，p+1代表的就是&arr[0]+1, 在之前那个例子中得到的结论是&arr+1代表是地址加32，那现在是&arr[0]+1,代表的便是地址+4，对应的也就是&arr[1],所以p+1等价于&arr[1],再加上解引用，就是指向地址所对应的值了。下面是一个等式帮助理解：

会一维数组的指针，相信二维甚至多维你们也都将可以轻松拿下了。

6.野指针、void指针、NULL指针

野指针指的是指针中没有存地址的或是随机的无效的地址：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a;//局部变量没有赋初值，值是随机的，包括指针变量。
    int* p;//野指针，没有给变量存放地址，p中的地址是随机的。
}

void*是一种特殊的指针类型，可用于存放任意对象的地址。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int data = 100;
    void *p = &data;
    return 0;
}

但因为它没有类型，所以不能用直接用指针操作所指的对象。

NULL指针，#define NULL (void *)0 定义指针的时候，一般会把指针的值初始化为0地址，仅仅用于初始化。0地址用户没有执行权限。直接对0地址操作，系统会提示段错误。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 20;
    int* p = NULL;
    p = &num;//一定在p中存一个有效地址，因为NULL，仅仅用于初始化。
}

总结

指针应用非常广泛且灵活，是c的的难点和重点，希望引起重视。