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标题: 【C语言】11-指针 - M了个J - 博客园 [打印本页]

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作者: 隔壁老王    时间: 2015-7-25 23:59
标题: 【C语言】11-指针 - M了个J - 博客园
本文目录
直接引用
一、什么是指针？
二、指针的定义
三、指针的初始化
四、指针运算符
五、指针的用途举例
六、关于指针的疑问
说明：这个C语言专题，是学习iOS开发的前奏。也为了让有面向对象语言开发经验的程序员，能够快速上手C语言。如果你还没有编程经验，或者对C语言、iOS开发不感兴趣，请忽略
指针是C语言中非常重要的数据类型，如果你说C语言中除了指针，其他你都学得很好，那你干脆说没学过C语言。究竟什么是指针呢？我们先来看一个概念。
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直接引用
1. 回想一下，之前我们是如何更改某个变量的值？
我们之前是通过变量名来直接引用变量，然后进行赋值：
char a;a= 10;
2. 看上去是很简单，其实程序内部是怎么操作的呢？
其实，程序对变量的读写操作，实际上是对变量所在的存储空间进行写入或取出数据。就上面的代码而言，系统会自动将变量名a转换为变量的存储地址，根据地址找到变量a的存储空间，然后再将数据10以2进制的形式放入变量a的存储空间中。

3. 通过变量名引用变量，由系统自动完成变量名和其存储地址之间的转换，称为变量的"直接引用"方式
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一、什么是指针？
1.我们已经知道，"直接引用"是直接通过变量名来读写变量
2.C语言中还有一种"间接引用"的方式(以变量a为例)：首先将变量a的地址存放在另一个变量中，比如存放在变量b中，然后通过变量b来间接引用变量a，间接读写变量a的值。这就是"间接引用"。

如果程序通过"间接引用"的方式来修改a的值，可以这样做：先根据 变量名b 获取 变量b 的地址ffc2，取出变量b中存储的内容ffc1，也就是变量a的地址，再根据变量a的地址ffc1找到a的存储空间，然后修改里面的数据。
3.总结一句：用来存放变量地址的变量，就称为"指针变量"。在上面的情况下，变量b就是个"指针变量"，我们可以说指针变量b指向变量a。
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二、指针的定义
一般形式：类名标识符  *指针变量名;
int *p;float *q;
"*"是一个说明符，用来说明这个变量是个指针变量，是不能省略的，但它不属于变量名的一部分
前面的类型标识符表示指针变量所指向的变量的类型，而且只能指向这种类型的变量
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三、指针的初始化
1.先定义后初始化
复制代码
1// 定义int类型的变量a2int a = 10;34// 定义一个指针变量p5int *p;67// 将变量a的地址赋值给指针变量p，所以指针变量p指向变量a8 p = &a;
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注意第8行，赋值给p的是变量a的地址&a
2.在定义的同时初始化
// 定义int类型的变量aint a = 10;// 定义一个指针变量p// 并将变量a的地址赋值给指针变量p，所以指针变量p指向变量aint *p = &a;
3.初始化的注意
指针变量是用来存放变量地址的，不要给它随意赋值一个常数。下面的写法是错误的
int *p; p = 200; // 这是错误的
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四、指针运算符
1.给指针指向的变量赋值
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1char a = 10; 2 printf("修改前，a的值：%d\n", a); 3 4// 指针变量p指向变量a 5char *p = &a; 6 7// 通过指针变量p间接修改变量a的值 8 *p = 9; 910 printf("修改后，a的值：%d", a);
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当程序刚执行完第5行代码时，内存中大概的分布情况是这样的
，a值是10，p值就是变量a的地址ffc3。
注意下第5、第8行，都有个"*"，它们的含义是不一样的：
(1) 第5行的"*"只是用来说明p是个指针变量
(2) 第8行的"*"是一个指针运算符，这里的*p代表根据p值ffc3这个地址访问对应的存储空间，也就是变量a的存储空间，然后将右边的数值9写入到这个存储空间，相当于 a = 9;，于是内存中就变成这样了

输出结果为：，可以发现，我们通过变量p间接修改了变量a的值。
2.取出指针所指向变量的值
指针运算符除了可以赋值之外，还可以用于取值
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1char a = 10;23char *p;4 p = &a;56char value = *p;7 printf("取出a的值：%d", value);
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输出结果：，第6行中的*p的意思是：根据p值(即变量a的地址)访问对应的存储空间，并取出存储的内容(即取出变量a的值)，赋值给value
3.使用注意
在指针变量没有指向确定地址之前，不要对它所指的内容赋值。下面的写法是错误的
int *p; *p = 10; //这是错误的
应该在指针变量指向一个确定的变量后再进行赋值。下面的写法才是正确的
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// 定义2个int型变量int a = 6, b;// 定义一个指向变量b的指针变量pint *p;p = &b;// 将a的值赋值给变量b*p = a;
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五、指针的用途举例
1.例子1
前面我们通过指针变量p间接访问了变量a，在有些人看来，觉得指针变量好傻B，直接用变量名a访问变量a不就好了么，干嘛搞这么麻烦。别着急，接下来举个例子，让大家看看指针还能做什么事情。
现在有个要求：写一个函数swap，接收2个整型参数，功能是互换两个实参的值。
1> 如果没学过指针，你可能会这样写
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1void swap(char v1, char v2) { 2 printf("更换前：v1=%d, v2=%d\n", v1, v2); 3 4// 定义一个中间变量 5char temp; 6 7// 交换v1和v2的值 8 temp = v1; 9 v1 = v2;10 v2 = temp;1112 printf("更换后：v1=%d, v2=%d\n", v1, v2);13}1415int main()16{17char a = 10, b = 9;18 printf("更换前：a=%d, b=%d\n", a, b);1920 swap(a, b);2122 printf("更换后：a=%d, b=%d", a, b);23return0;24 }
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输出结果：，虽然v1和v2的值被交换了，但是变量a和b的值根本就没有换过来。因为基本数据类型作为函数实参时，只是纯粹地将值传递给形参，形参的改变并不影响实参。
我们可以简要分析一下这个过程：
* 在第20行中，将变量a、b的值分别传递给了swap函数的两个形参v1、v2

* 在第8行中，将v1的值赋值给了temp

* 在第9行中，将v2的值赋值给了v1

* 在第10行中，将temp的值赋值给了v2

就这样，v1和v2的值被交换了，但是a和b的值一直都没有改变
2> 如果学了指针，就应该这样写
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1void swap(char *v1, char *v2) { 2// 中间变量 3char temp; 4 5// 取出v1指向的变量的值 6 temp = *v1; 7 8// 取出v2指向的变量的值，然后赋值给v1指向的变量 9 *v1 = *v2;1011// 赋值给v2指向的变量12 *v2 = temp;13}1415int main()16{17char a = 10, b = 9;18 printf("更换前：a=%d, b=%d\n", a, b);1920 swap(&a, &b);2122 printf("更换后：a=%d, b=%d", a, b);23return0;24 }
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先看看输出结果：，变量a和b的值终于换过来了。
解释一下：
(在16位编译器环境下，一个指针变量占用2个字节)
* 先注意第20行，传递是变量的地址。因此swap函数的形参v1指向了变量a，v2指向了变量b

* 第6行代码是取出v1指向的变量的值，也就是变量a的值：10，然后赋值给变量temp

* 第9行代码是取出v2指向的变量(变量b)的值，然后赋值给v1指向的变量(变量a)

* 第12行代码是将temp变量的值赋值给v2指向的变量(变量b)

相信你已经感受到指针的强大了，如果没有指针，在一个函数的内部根本改变不了外部的实参。
2.例子2
接下来再举一个指针的实用例子。默认情况下，一个函数只能有一个返回值，有了指针，我们可以实现函数有"多返回值"。
现在有个要求：写一个函数sumAndMinus，可以同时计算2个整型的和与差，函数执行完毕后，返回和与差(注意了，这里要返回2个值)
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// 计算2个整型的和与差int sumAndMinus(int v1, int v2, int *minus) { // 计算差，并赋值给指针指向的变量 *minus = v1 - v2; // 计算和，并返回和return v1 + v2;}int main(){ // 定义2个int型变量int a = 6, b = 2; // 定义2个变量来分别接收和与差int sum, minus; // 调用函数 sum = sumAndMinus(a, b, &minus); // 打印和 printf("%d+%d=%d\n", a, b, sum); // 打印差 printf("%d-%d=%d\n", a, b, minus); return0;}
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输出结果：，和与差都由同一个函数计算并返回出来。和是函数的直接返回值，差是通过函数的第3个指针参数间接返回。
因此有了指针，我们可以让函数有"无限个"返回值。
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六、关于指针的疑问
刚学完指针，都可能有一大堆的疑惑，这里我列出几个常见的疑惑吧。
1.一个指针变量占用多少个字节的内存空间？占用的空间是否会跟随所指向变量的类型而改变？
在同一种编译器环境下，一个指针变量所占用的内存空间是固定的。比如，在16位编译器环境下，任何一个指针变量都只占用2个字节，并不会随所指向变量的类型而改变。

2.既然每个指针变量所占用的内存空间是一样的，而且存储的都是地址，为何指针变量还要分类型？而且只能指向一种类型的变量？比如指向int类型的指针、指向char类型的指针。
其实，我觉得这个问题跟"数组为什么要分类型"是一样的。
* 看下面的代码，利用指针p读取变量c的值
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1int i = 2;2char c = 1;34// 定义一个指向char类型的指针5char *p = &c;67// 取出8 printf("%d", *p);
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