第七章： 指针（入门）

C语言学习之路

第一章 初识C语言
第二章 变量
第三章 常量
第四章 字符串与转义字符
第五章 数组
第六章 运算符
第七章 指针

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前言

在前面几章的学习中，我们通过数组和字符串了解到了地址的概念。那么本章我们将对地址的概念深挖，从而初次认知指针的存在。

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一、什么是地址

（1）引入：

在生活中，当我们去在网上购买东西时，我们会在下单的界面输入我们的家庭住址。这样做的目的就是让快递员能够精准地将快递送到我们的家中。

那么在计算机中也采用了同样的原理，当我们创建一个变量后，计算机就会将这个变量存储起来，那么这个变量所存储的位置就会对应一个地址。那么这个地址的作用就是，当我们对该变量进行某些操作时，计算机能够通过地址精准地定位该变量，并对其进行运算。

（2）地址的创建原理：

我们知道，在一台计算机中存储着庞大的数据，那么这些数据的地址是如何做到不重复，这些地址又有什么规律呢？同时，一个最小的内存单元又是多大呢？

a、编号原理：

我们在使用我们的电脑时，我们会发现两个特别的数字，有的电脑是32位，有的电脑是64位，那么这两个数字的背后是什么含义呢？

我们以32位为例，32位指在电脑内部有32根地址线，这些地址线是真实存在的，那么每一根线的通电状况分为两个状态，0或者1。那么根据我们高中学的乘法原理，这32根地址线的状态共有2³²种，同时其状态所对应的二进制序列就有2³²种。那么这些序列就称为了编号，也就是我们所说的地址。

b、内存单元：

当我们了解了地址的由来，我们知道我们能够管理2³²个内存单元。那么每个内存单元的大小是多少呢？

我们可以假设每个存储单元是一个比特。那么这个时候，我们想，2³²个比特，那么我们将其转换一下：

也就是说，倘若把一比特作为最小的存储单元，那么其存储的大小为0.5gb。这很明显太小了。不仅小，也过于详细。就好比，在填写地址时，没有人会写上自己的经纬度。

因此，我们为了解决这个问题，我们就将一个字节作为了最小的存储单元。那么我们在进行
一次换算：

最后这个结果大家是否熟悉呢？我们大家的游戏本，基本上都是512个GB的大小。
因此，我们就明白了，地址编号来自于地址线所对应的二进制位序列，而每一个最小的内存单元是一个字节。

2、指针

（1）指针的定义：

有了地址的概念，我们就能够了解到每一个变量都对应着一个地址。于是就出现了一个叫做指针变量的东西，来存储这个地址。那么有了这个指针我们就能够精准的找到对应的变量，并对其进行操作。由此，我们就能够定义什么是指针。
指针就是地址。

（2）语法：

int a = 0;
int* p = &a;  //变量的数据类型 * 指针名称 = & 变量名称
*p = 20;
printf("%p\n",p);//地址的占位符是%p
printf("%d\n",*p);

变量的数据类型，和指针定义前面所写的数据类型保持一致。然后再后面补充一个*，接着写下这个指针名称。那么在赋值操作符的右侧，我们要写下&变量名称 这个符号叫做取址符。

那么这个代码的背后含义就是，我们重新创建了一个变量，这个变量存储内容是一串地址。

因此，我们发现，指针其实也是一种变量。只是其存储的内容是地址而已。因此指针又称为指针变量。

那么如果我们想要通过指针找到对应的数据，则需要解引用的操作。即*p。这样我们就通过指针对变量a进行访问了。
这时候，我们如果打印的是p，那么结果就是a的地址
如果打印的是*p则打印的是a的数据内容。

另外，我们知道一个整形数据所占的内存大小是4个字节，但是每一个字节都有一个地址，难道a的地址是四个一起的吗？其实，真实情况是，a会占据一个连续的内存空间，这段内存空间由四个字节组成。而它的地址就是第一个字节的地址。

图解：

（3）指针的大小：

既然我们创建了一个指针变量，那么它的大小又是多少呢？
我们可以采用计算的方式，根据开头对地址编号的介绍，32位的电脑中，我们知道地址对应的二进制序列有三十二位，而每一位都是一个比特。因此就是4个字节。
同样，我们也可以用代码计算：

sizeof(p);//4

我们要注意的是，指针的大小和其前面的数据类型是无关的，因为无论前面的数据类型是什么，其地址都是那一串二进制数。

但是根据刚才的图示内容，我们发现，a和b的地址并不是二进制。这是因为我们打印出来的是十六进制的表示方法。

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总结

以上就是我们对指针的初步认识。通过本章节的学习，希望各位能够对指针有一个初步的了解和应用。