C指针总结_20150920

C指针总结

　　指针其实是内存单元地址在高级语言中的另一种叫法，地址也是数据，存放这种数据的变量就是指针变量，简称指针。变量的地址称为变量的指针，指变量存放空间的首地址。

（NOTE：指针变量，即指针，只能存放地址）

指向变量的指针

　　如果指针变量p的值恰好是变量a的地址，就说指针变量p指向了变量a。C语言规定一个指针变量只能指向同种类型的变量，比如

int *p1;     //定义指针变量p1，只能指向整型变量
char *p2;    //定义指针变量p2，只能指向字符型变量

　　指针变量的定义格式类型名 *变量名1, *变量名2, ...;其实比较好理解，只需注意区分指针变量的类型和指针所指向变量的类型。指针变量的类型明确指出它能存放什么类型变量的地址，而不是它能存放什么类型的数据（指针只能存放地址），例如

int *p1, *p2;   //定义了两个指向整型数据的指针p1,p2

其中，指针变量p1、p2的类型都是int *，而不是int。所以初学者需要特别注意下面几条语句的使用

int* p1, p2;    //错误，虽然指向整型的指针变量类型是int*，但不能这样使用，可以理解为*自动与变量名匹配而不是与类型名匹配
int *p1, *p2, a;    //正确，定义了指向整型的指针变量p1、p2和整型变量a

指向数组的指针

　　数组是若干个相同类型变量的集合，在内存中占用一片连续的地址空间。按照指针的概念，数组在内存中的起始地址就是数组的指针，而数组元素的地址称为数组元素的指针。C语言规定，数组名就是数组的指针，代表数组在内存空间的首地址，同时也指向数组的第一个元素。

（NOTE:数组名，即数组的指针，是地址常量，不能更改）

int *p, data[10];
p = data;   //指针变量p指向整型数组data[10]
printf("%d", *p);    //输出data[0]的值
printf("%d", *(p+2));   //输出data[2]的值

　　可以看到指针和整数执行算术运算后得到一个新的指针，那么它指向哪里呢？如果对字符指针加1，运算结果产生的指针指向内存中下一个字符。如果对整型指针加1，运算结果产生的指针指向内存中下一个整数，即移动4个字节而不是1个字节。也就是说，当指针和整数执行算术运算后，整数在运算时始终根据“合适的大小”（指针所指向变量的类型在内存中占用的字节数）进行调整，这个调整便是把整数值和“合适的大小”相乘。在上例中p+2相当于指针后移了8个字节（整型变量在内存中占4个字节）

（NOTE：C不会检查数组的下标溢出，所以针对数组使用下标引用或者间接访问操作一定要特别小心）

指向字符串的指针

　　C使用字符数组存放字符串，和指向整型数组的指针一样可以使用字符指针指向字符串常量，这时指针代表字符数组（字符串）在内存中的起始地址。

char *str = "I'm very happy.";

等价于

`char *str, temp[] = "I'm very happy.";`
`str = temp;`

当直接使用字符指针指向字符串常量时，实际上系统隐含定义了一个无名字符数组来存放字符串，字符指针指向了这个无名数组，而不是字符指针存放了字符串。

指针作为函数的参数

　　指针变量作为函数参数时，同样是从实参单向传递指针变量的值给形参，也即形参得到实参值的一份copy，但由于实参变量是指针，它的值是某个变量的内存地址，所以形参的值也是这个变量的内存地址。需要特别注意的是，这时实参和形参作为变量在内存中占用不同的内存单元，但是具有相同的值，即指向相同的内存单元，使用间接访问操作符*可以得到相同的值。

（1）使用间接访问操作改变形参所指向变量的值，则实参所指向变量的值也发生变化

（2）改变形参的值并不会改变实参的值以及实参所指向变量的值

见下例

#include <stdio.h>

//交换两个形参变量的值，并不会改变实参的值和实参所指向变量的值
void swap(int *a, int *b)
{
    int *c;
    c = a;
    a = b;
    b = c;
    printf("swap: a=%d, b=%d\n", *a, *b);
}

int main()
{
    int a, b;
    scanf("%d%d", &a, &b);
    printf("main_1: a=%d, b=%d\n", a, b);
    swap(&a, &b);
    printf("main_1: a=%d, b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

输入

3 8

程序输出

main_1: a=3, b=8
swap: a=8, b=3
main_1: a=3, b=8

　　可以见到，虽然使用指针变量作为函数参数，但在被调函数内交换的是两个指针变量，而不是指针所指向的变量，因此实参所指向变量的值并未发生改变。

#include <stdio.h>

//交换两个形参所指向变量的值，实参所指向变量的值也发生改变
void swap(int *a, int *b)
{
int c;
c = *a;
*a = *b;
*b = c;
printf("swap: a=%d, b=%d\n", *a, *b);
}

int main()
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
printf("main_1: a=%d, b=%d\n", a, b);
swap(&a, &b);
printf("main_1: a=%d, b=%d\n", a, b);
return 0;
}

输入

3 8

程序输出

main_1: a=3, b=8
swap: a=8, b=3
main_1: a=8, b=3

　　这次使用指针变量作为函数参数，且在被调函数内交换指针所指向的变量，因此实参所指向变量的值发生改变。

指针数组

　　把相同类型的指针变量存放在一个数组中，便构成了指针数组。一般字符指针数组用的比较多，多用于存放不等长的字符串。如下

char *log[10];      //定义字符指针数组，存放日志信息

数组log[10]的元素类型是char *，即字符指针，可以指向不等长的字符串。比如

char *log[10] = {"mac new 00:e0:4c:8b:08:47"， "mac old 00:e0:4c:8b:25:eb", "arp spoof 192.168.1.26", ...};

指向函数的指针

　　函数在编译后运行时，会被分配一块内存区域，这个内存区的起始地址便是函数的入口地址，也即函数的指针。指向函数的指针的定义如下，

返回值类型 (*指针变量名)(参数类型列表);
double (*p)(float, float);  //定义了一个函数指针p，指向的函数有两个float型参数且返回double型数据

为方便理解，可以这样想： (实际编译是通不过的，存在语法错误)

double(float,float) *p; //定义一个double(float,float) *型的指针p（仅限于理解，实际存在语法错误）

（NOTE：(*p)中的括号是必需的，因为*的优先级低于函数定义的()，和下面要介绍的返回指针的函数有区别）

返回指针的函数

　　函数同样可以返回指针类型，定义如下

类型名 *函数名(参数列表)
{函数功能}

比如

int *fun(int a, int b); //定义一个返回int *型数据的函数fun(int,int)