前言:
指针使得C语言能够更高效地实现对计算机底层硬件的操作,而计算机硬件的操作很大程度上依赖地址,指针便提欧共了一种对地址操作的方法,在一定意义上,指针是C语言的精髓,所以一定要耐心看完。
在程序中我们声明一个变量(int a = 1);将数据1 存储到变量a中,计算机内部会将这个数据存到 RAM中,那么,数据存到某个地方,就会涉及地址,就像你买的快递,快递到了就要存到某个驿站里面放着,你的快递就是一个数据,驿站就是一个变量,驿站需要有地址。这就是地址的概念。
那么你现在想想地址(ox0000 0001)不也是一个数据吗?那么不也可以用一个变量存储这个地址数据,是的,当然是可以的,这个变量我就叫指针,指针它就是存储另一个变量内存地址的一种数据类型(指针的内容就是另一个变量的内存地址)
1:指针本身也是一个变量,这个指针变量也有自己的地址,只不过这个地址存放的是另一个变量的地址而已。
2:既然指针它不不过是一种数据类型,那么为了方便,我们就规定在这种类型后面加 *号,表示该类型指针:char型指针(char*),double型指针(double *), int型指针(int *)
- // main.cpp
- #include
- int main(){
- int a = 1; // 定义一个变量 a
-
- int *p = &a ; // 定义一个int型指针 p ,&a表示取变量a的地址,指针p的内容就是a的地址
-
-
- // %p是打印地址(指针地址),十六进制的形式
- printf("%p\n",&a); // 打印变量a的地址
-
- printf("%p\n",p); // 打印指针p存储的地址
-
- }
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- 打印结果
-
- 0061FF18
- 0061FF18
-
- 很显然两个结果是一样的
C/C++规定:*操作符号:从对应指针类型存放的地址中拿出相应的数据。这个操作也被称为:解引用。所以 *p 打印处理就是 1.
算数运算 : + - ++ --
注意:指针的运算特别容易搞错,不要以为和 普通的int 类型数据运算一样
指针+1/指针-1,加/减的是整个指针类型的长度,与其说指针的加减法,我认为不如说成指针的偏移更合适,接下来看为什么是偏移,举个非常明显的例子:
- #include
-
- int main(){
- // 定义一个char型数组,这里的a实质上是一个指针,指向这个数组的首元素a[0]的指针
-
- char a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
- char* p = a;
- printf("%d\n", *p); // 输出1 --> a[0]
- printf("%d\n", *(p + 1)); // 输出2 --> a[1]
- }
-
-
- 打印结果
- 1
- 2
说起多级指针:曾经大一学习C语言时候,学到二级指针的时候,就已经蒙圈了,如果当时写个n级指针,估计就是C语言从入门到放弃了
-
- int a = 1;
- int *p = &a;
-
- // 二级指针pp存放指针p的地址,即二级指针pp指向指针p
- int **pp = &p;
-
- // 三级指针ppp存放二级指针pp的地址,即三级指针ppp指向二级指针pp
- int ***ppp = &pp;
- ......
总之,如果一个内存如果存放的是另一个变量的地址,那么就叫指针。一块内存要么存放实际内容/数据,要么存放的是另一个变量的地址,确实是刚刚所说的非常简单。
1. 指针本身也是一个变量,也有自己的地址,需要内存存储。
2. 指针存放的是所指向的变量的地址,这个所指向的变量也可以是一个指针。
【特别注意】:面试可能被问到指针的大小
1. 指针的大小跟指针是什么类型的没有任何关系。
2. 在32为系统系统中,所有的指针大小都是4个字节,原因是32系统上所有变量的地址都是32位的,而指针用来存地址的。
二维数组其实和二级指针有着相似的理解方法:
比如a[3][2],把它理解成一个一维数组来看待,这个一维数组里面有三个元素,只是这个一维数组有点特殊,它的每个元素又是一个一维数组而已。
前面我们已经知道一维数组a[3]中,a实质上是一个指针,指向这个数组首元素a[0]:
- int main(){
-
- int a[3] = {1, 2, 3};
- // a[0] --> *a
- printf("%d\n", *a); // 打印 1 --> a[0] 的值
-
-
- // a[1] --> *(a + 1)
- printf("%d\n", *(a + 1)); // 打印 2 --> a[1] 的值
-
- // a[2] --> *(a + 2)
- printf("%d\n", *(a + 2)); // 打印 3 --> a[2] 的值
- }
那么,二维数组a[3][2]当成一维数组看是不是可以得出:
- int main(){
-
- int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
-
- // a[0][0] --> (*a)[0]
- printf("%d\n", (*a)[0]); // 打印 1 --> a[0][0] 的值
-
- // a[1][0] --> (*(a + 1))[0]
- printf("%d\n", (*(a + 1))[0]); // 打印 3 --> a[1][0] 的值
-
- // a[2][0] --> (*(a + 2))[0]
- printf("%d\n", (*(a + 2))[0]); // 打印 5 --> a[2][0] 的值
-
- // a[2][1] --> (*(a + 2))[1]
- printf("%d\n", (*(a + 2))[1]); // 打印 6 --> a[2][1] 的值
-
- // ..... 二维数组其它元素类似都可以输出
- }
结论一:a[m][n] 等价于 (*(a + m)[n] -->就是一个数组指针(后面会提到)
基于前面两种指针和数组的变换,可以继续得出:
- int main(){
-
- int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
-
- // a[0][0] --> (*a)[0] --> *(*a + 0) --> 把 *a 当成整体
- printf("%d\n", *(*a)); // 打印 1 --> a[0][0] 的值
-
- // a[1][0] --> (*(a + 1))[0] --> *(*(a + 1) + 0)
- printf("%d\n", *(*(a + 1))); // 打印 3 --> a[1][0] 的值
-
- // a[2][0] --> (*(a + 2))[0] --> *(*(a + 2) + 0)
- printf("%d\n", *(*(a + 2))); // 打印 5 --> a[2][0] 的值
-
- // a[2][1] --> (*(a + 2))[1] --> *(*(a + 2) + 1)
- printf("%d\n", *(*(a + 2) + 1)); // 打印 6 --> a[2][1] 的值
-
- // ..... 二维数组其它元素类似都可以输出
-
- }
结论二:a[m][n] 等价于 *(*(a + m) + n)
1. 数组指针:指针在后,说明它就是个指针,所以数组指针指向的是数组,相当于一次声明了一个指针。从前面就已经知道,二维数组a[3][2]中,a实质上就是一个数组指针。
公式:
指向的那个数组的元素类型 (*指针名字)[指向的数组的元素个数]
2. 指针数组:数组在后,说明它就是个数组。字符数组是什么?就是存放字符的数组,那么指针数组就是存放指针类型的数组,相当于一次声明了多个指针
公式:
数组元素的类型 数组名字[数组元素个数]
- int main(){
-
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- char *a[3] = {"red", "green", "blue"};
-
- char **pp = a; //定义二级指针pp, a本质上相当于二级指针
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- printf("%s\n", pp[0]); // 打印 red
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- printf("%s\n", pp[1]); // 打印 green
-
- printf("%s\n", pp[2]); // 打印 blue
-
- }
直观上区分数组指针和指针数组的方法:
由于数组指针的 [] 比 * 的优先级高,所以数组指针的指针加括号,所以看看指针有没有用圆括号括起来,就可以区分开。