C语言编程—指针

学习 C 语言的指针既简单又有趣。通过指针，可以简化一些 C 编程任务的执行，还有一些任务，如动态内存分配，没有指针是无法执行的。所以，想要成为一名优秀的 C 程序员，学习指针是很有必要的。

正如您所知道的，每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用 & 运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。

请看下面的实例，它将输出定义的变量地址：

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
    int var_runoob = 10;
    int *p;              // 定义指针变量
    p = &var_runoob;
 
   printf("var_runoob 变量的地址： %p\n", p);
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

var_runoob 变量的地址： 0x7ffeeaae08d8

通过上面的实例，我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。

什么是指针？

指针也就是内存地址，指针变量是用来存放内存地址的变量。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：

type *var_name;

在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C 数据类型，var_name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */
double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */
float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */
char   *ch;    /* 一个字符型的指针 */

所有实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，对应指针的值的类型都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。

不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

如何使用指针？

使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作：

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   int  var = 20;   /* 实际变量的声明 */
   int  *ip;        /* 指针变量的声明 */
 
   ip = &var;  /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
 
   printf("var 变量的地址: %p\n", &var  );
 
   /* 在指针变量中存储的地址 */
   printf("ip 变量存储的地址: %p\n", ip );
 
   /* 使用指针访问值 */
   printf("*ip 变量的值: %d\n", *ip );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

var 变量的地址: 0x7ffeeef168d8
ip 变量存储的地址: 0x7ffeeef168d8
*ip 变量的值: 20

C 中的 NULL 指针

在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。

NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序：

#include <stdio.h>
 
int main ()
{
   int  *ptr = NULL;
 
   printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr  );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

ptr 的地址是 0x0

在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。

如需检查一个空指针，您可以使用 if 语句，如下所示：

if(ptr)     /* 如果 p 非空，则完成 */
if(!ptr)    /* 如果 p 为空，则完成 */

C 指针详解

在 C 中，有很多指针相关的概念，这些概念都很简单，但是都很重要。下面列出了 C 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念：

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，您必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。

要理解指针就要先理解计算机的内存。计算机内存会被划分为按顺序编号的内存单元。每个变量都是存储在内存单元中的，称之为地址。

#include <stdio.h>

int main ()
{
    int var = 20;   /* 实际变量的声明 此时的 VAR 这个变量是存在某个地址的，地址对应某个内存单元，该单元中存储了数据20 */
    int *ip;         /* 指针变量的声明 定义了一个指针 即一个内存单元的地址变量 */

    ip = &var;      /* 在指针变量中存储 var 的地址 就是将地址值赋值给指针这个变量*/

    /* 在指针变量中存储的地址 利用&符号直接输出了var所存储的数据的内存单元的地址*/
    printf("Address of var variable: %p\n", &var );
    
    /* 在指针变量中存储的地址 ip代表的是这个赋值到的地址的值 所以输出的是地址值 */
    printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip );
    
    /* 使用指针访问值 *ip代表的是定义到这个内存单元之后，内存单元中所存储的数据的值也就是将20赋值给var中20这个值 */
    printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );

    return 0;
}

指针是一个变量，所以可以使用任何合法的变量名。在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。

然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。

但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。

所有指针在创建时都要初始化，如果不知道他指向什么就将 0 赋值给他。必须初始化指针，没有被初始化的指针被称为失控指针(野指针）。

#include <stdio.h>

int main ()
{
    int *p = 0;
    int a ;
    p = &a;
    printf ("输入一个数字\n");
    scanf ("%d",p);
    printf("%d\n",*p);
}

实例定义了变量 a 和指针变量 p。p = &a;表示指针变量指向了变量 a，p 中存放的地址为 a 的地址 &a，*p 所指的是 p 中存放的地址 a 内存单元中的值。

/*按照偏移值访问函数形参内容实验*/
//二级指针
void Pros(char* a,int b,int e,char et)
{
    char **p=&a;
    //a==*p
    printf("%p %p %p %p \n%p\n",&a,p,a,*p,&b);
    printf("%s\n",*p);
    p++;
    printf("%d\n",*p);
    p++;
    printf("%d\n",*p);
    p++;
    printf("%c\n",*p);
    return;
}

//一级指针访问
void Test(char* a,int b)
{
    char *p=(char*)&a;
    //a!=*p;
    //printf("%p %p %p %p\n",&a,p,a,*p);
    //printf("%p\n",&b);
    //得出结果一级指针自加+1 二级指针自按照元素内容大小自加
    //printf("%d %p\n",*(++p),p);
    //printf("%d %p\n",*(p+8),p+8);
    //a=a[0]一个printf函数以'\0'结束
    //此时p=&a把元素首地址给了p或者说a只记录一个元素首地址的地址
    //同等汇编语句 a：db 'Hello' b:db '16'
    //所以 p=&a != p=a ;
    /*
    char *a="Hello";
    char *b=(char*)&a;
    printf("%p %p %p %p",&a,b,a,&(a[0]));
    */
    //printf("%c %p %p\n",*a,a,&(a[0]));
    //printf("%c %p %p\n",*(a+1),a+1,&(a[1]));
    printf("%c\n",*(*(char**)p));
    //if p=a; *p=a;
    p=a;
    printf("%s",p);
    return;
}

int main()
{
    //Pros("Hello",5,66666,'a');
    Test("Hello",16);
    //指针转换问题
    /*
    char *a="Hello";//&a变量里面存储着a所指向的变量地址
    //char **p=&a;
    char *b=(char*)&a;
    char **p=&a;
    printf("%p %p %p %p\n",&a,b,a,*b);
    printf("%p %c\n",&(*a),*(&(*(a+1))));
    printf("%p %c\n",a,*a);//此时a->H，*a=H;
    printf("%p %c\n",(*p),*(*p));
    //p=&a,*p=a所指向的第一个元素的地址还需要一解才能访问正确数据
    //所以1级指针需要解2次 所以进行强制转换
    printf("%c \n",*(*(char**)b));
    //原试解 现在b=&a,*b= &a->a所以如果此时想正确访问H必须在解
    */
    return 1;
}