0. 指针到底是什么?
在我们讨论指针的定义之前,让我们先了解一下当我们编写时会发生什么
int digit = 42;编译器保留一块内存来保存int值。该块的名称为digit,该块中存储的值为42。现在,为了记住该块,它被分配了一个地址或一个位置号(例如 24650)。
位置编号的值对我们来说并不重要,因为它是一个随机值。但是,我们可以使用&(与符号)或运算符地址来访问该地址,如下所示。
printf("The address of digit = %d.",&digit);
 /* prints "The address of digit = 24650. */现在,我们可以使用另一个运算符(星号)digit从变量的地址获取变量的值,称为间接或取消引用或地址运算符的值。*
printf("The value of digit = %d.", *(&digit);
 /* prints "The value of digit = 42. */1. 指针定义和表示法
的地址digit可以存储在另一个称为指针变量的变量中。将变量地址存储到指针的语法是:
dataType *pointerVariableName = &variableName;对于我们的digit变量,可以写成:
int *addressOfDigit = &digit;或者
int *addressOfDigit;
addressOfDigit= &digit;这可以理解为 -指向int(整数)addressOfDigit存储address of(&) digit变量的指针。
需要理解的几点——
1. dataType- 我们需要告诉计算机我们要存储其地址的变量的数据类型是什么。这里,int是 的数据类型digit。
这并不意味着addressOfDigit将存储类型的值int。
整数指针(如addressOfDigit)只能存储整数类型变量的地址。
int variable1;
int variable2;
char variable3;
int *addressOfVariables;variable1在这里,我们可以将和的地址分配variable2给整数指针 addressOfVariables,但不能分配给 ,variable3因为它的类型是char。我们需要一个字符指针变量来存储其地址。
2. *- 指针变量是一种特殊变量,它用于存储另一个变量的地址。为了与其他不存储地址的变量区分开来,我们*在声明中使用 , 作为符号。
现在,我们可以使用addressOfDigit指针变量来打印地址和值,digit如下所示:
printf("The address of digit = %d.", addressOfDigit);
 /* prints "The address of digit = 24650." */
printf("The value of digit = %d.", *addressOfDigit);
 /*prints "The value of digit = 42. */这里,*addressOfDigit是被读取为存储在地址处的值addressOfDigit。
请注意,我们使用的格式%d标识符。嗯,这并不完全正确。要使用的正确标识符是。addressOfDigit%p
使用%p,地址以十六进制值显示。但内存地址可以以整数和八进制值显示。尽管如此,由于这不是完全正确的方法,因此会显示警告。
int num = 5;
int *p = #
printf("Address using %%p = %p",p);
printf("Address using %%d = %d",p);
printf("Address using %%o = %o",p);根据我使用的编译器的输出是 -
Address using %p = 000000000061FE00
Address using %d = 6422016
Address using %o = 30377000
warning: format '%d' expects argument of type 'int', but argument 2 has type 'int *'2. 一些特殊提示
1. 野指针
char *alphabetAddress; /* uninitialised or wild pointer */
char alphabet = "a";
alphabetAddress = &alphabet; /* now, not a wild pointer */当我们定义字符指针时alphabetAddress,我们没有初始化它。此类指针称为野指针。它们存储一个垃圾值,即我们不知道是否保留的字节的内存地址(请记住int digit = 42;,我们在声明它时保留了一个内存地址)。
假设我们取消引用一个野指针并将一个值分配给它指向的内存地址。这将导致意外的行为,因为我们将在可能空闲或保留的内存块中写入数据。
2. 空指针
现在,为了确保我们没有野指针,我们可以用一个NULL值初始化一个指针,使其成为空指针。
char *alphabetAddress = NULL /* Null pointer */ 空指针不指向任何内容,或者指向用户无法访问的内存地址。
3. 空指针
void 指针可用于指向任何数据类型的变量。它可以被重用来指向我们想要的任何数据类型。它被声明为
void *pointerVariableName = NULL;由于它们本质上非常通用,因此也称为通用指针。
由于其灵活性,void 指针也带来了一些限制。空指针不能像任何其他指针一样取消引用。适当的类型转换是必要的。
void *pointer = NULL;
int number = 54;
char alphabet = "z";
pointer = &number;
printf("The value of number = ", *pointer); /* Compilation Error */
/* Correct Method */
printf("The value of number = ", *(int *)pointer); /* prints "The value at number = 54" */
pointer = &alphabet;
printf("The value of alphabet = ", *pointer); /* Compilation Error */
printf("The value of alphabet = ", *(char *)pointer); /* prints "The value at alphabet = z */类似地,void 指针需要进行类型转换才能执行算术运算。
空指针在 C 语言中很有用malloc()。库函数calloc()可以动态分配内存,返回空指针。qsort()是 C 中的内置排序函数,有一个函数作为其参数,该函数本身接受 void 指针作为其参数。
4. 悬空指针
悬空指针指向用于保存变量的内存地址。由于它指向的地址不再被保留,使用它会导致意想不到的结果。
main(){
  int *ptr;
  ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
  *ptr = 1;
  printf("%d",*ptr); /* prints 1 */
  free(ptr); /* deallocation */
  *ptr = 5;
  printf("%d",*ptr); /* may or may not print 5 */
}尽管内存已被释放free(ptr),但指向整数的指针ptr仍然指向该未保留的内存地址。
3. 指针运算
现在我们知道指针与任何其他变量不同。除了内存块的地址之外,它们不存储任何值。因此,很明显,并非所有算术运算都对它们有效。两个指针(有地址)相乘或相除有意义吗?
指针的有效操作 很少但非常有用-
1.只有当一个指针具有相同类型时,才可以将它们的值分配给另一个指针(除非类型转换或其中一个是void *.
int ManU = 1;
int *addressOfManU = &ManU;
int *anotherAddressOfManU = NULL;
anotherAddressOfManU = addressOfManU; /* Valid */
double *wrongAddressOfManU = addressOfManU; /* Invalid */2.只能对指针进行整数加减。
int myArray = {3,6,9,12,15};
int *pointerToMyArray = &myArray[0];
pointerToMyArray += 3; /* Valid */
pointerToMyArray *= 3; /* Invalid */当您向指针添加(或减去)一个整数(例如 n)时,您实际上并不是在字面上添加(或减去)该整数。您正在添加(或减去)指针所指向的变量的数据类型大小的 n 倍。
int number = 5;
 /* Suppose the address of number is 100 */
int *ptr = &number;
int newAddress = ptr + 3;
 /* Same as ptr + 3 * sizeof(int) */存储的值newAddress不会是103,而是112.
3.指针的减法和比较仅当两者都是同一数组的成员时才有效。
int myArray = {3,6,9,12,15};
int sixthMultiple = 18;
int *pointer1 = &myArray[0];
int *pointer2 = &myArray[1];
int *pointer6 = &sixthMuliple;
 /* Valid Expressions */
if(pointer1 == pointer2)
pointer2 - pointer1;
 /* Invalid Expressions
if(pointer1 == pointer6)
pointer2 - pointer6指针相减得到分隔它们的元素数量。
4.您可以对指针进行赋值或与 进行比较NULL。
指针和数组同时存在。最有效的指针操作只能通过数组来完成是有原因的。我们将在下一篇文章中用数组讨论上述规则。










