C语言-指针_01 - 技术栈

指针基础

1. 概述

**地址编号：**计算机为了存储数据，每一个程序在 32位机中占4G，最小操作单位 是 一个字节，每一个字节都有其对应的地址，该地址就是 地址编号。

**指针：**地址编号这个数据的 数据类型。

**指针变量：**存储地址编号的变量，其 数据类型为指针。

注意：
在32位平台下, 地址总线是32位的, 所以地址是32位编号, 所以指针变量是32位的, 即4个字节。
在64位平台下, 地址总线是64位的, 所以地址是64位编号, 所以指针变量是64位的, 即8个字节。
代码：
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#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("char * 大小为:%ld\n",sizeof(char *));
    printf("short * 大小为:%ld\n",sizeof(short *));
    printf("int * 大小为:%ld\n",sizeof(int *));
    printf("long * 大小为:%ld\n",sizeof(long *));
    printf("float * 大小为:%ld\n",sizeof(float *));
    printf("double * 大小为:%ld\n",sizeof(double *));
    return 0;
}
输出：
char * 大小为:8
short * 大小为:8
int * 大小为:8
long * 大小为:8
float * 大小为:8
double * 大小为:8

2. 指针变量

1.1 定义

语法：

数据类型 变量名

指针的类型：

char * 		存储字符型数据的地址编号的数据类型 		   字符指针
short * 	存储short型数据的地址编号的数据类型 		短整形指针
int * 		存储int型数据的地址编号的数据类型 			整形指针
long * 		存储long型数据的地址编号的数据类型 		长整形指针
float * 	存储float型数据的地址编号的数据类型 		单精度浮点型指针
double * 	存储double型数据的地址编号的数据类型 		双精度浮点型指针
...

如：

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//案例1: int num = 10; 定义一个指针变量存储num的地址
int *p;
//案例2: char c = 'a'; 定义一个指针变量存储c的地址
char *p
//案例3: int *p = &num; 定义一个指针变量存储变量p的地址
int **p2;

注意：

如果在一行中定义多个指针变量，每个指针变量前面都需要加*来修饰
void fun05()
{
    int a,b,c;
    int *p1,*p2,*p3;
}

1.2 初始化

(1)、定义指针变量时，赋真实的地址

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int num = 10;
int *p = &num;

(2)、当指针变量的值 等于 NULL 时，这种指针叫做 空指针

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int *p = NULL;

(3)、当指针变量是局部变量，在其定义时没有赋值，此时系统将随机给其一个值，这种指针称为 野指针

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int *p;

1.3 运算符

1.3.1 &

作用：取地址
& 取地址符 可取区域：只能获取变量地址

栈区

静态全局区

代码：

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#include <stdio.h>
char c = 'a';
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num = 10;
    int *p = &num;
    printf("p = %p\n", p);

    char *p2 = &c;
    printf("p2 = %p\n", p2);

    // int *p3 = &10;  //& 取常量10的地址会报错
    const int num02 = 20;
    int *p4 = &num02;
    printf("p4 = %p\n", p4);

    return 0;
}

// 输出：
// p = 0x7ffe8dfe59f8
// p2 = 0x601040
// p4 = 0x7ffe8dfe59fc

1.3.2 *

作用：取值或改值（修改指针指向的地址的值）

语法：*指针变量名

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#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num = 10;
    int *p = &num; 				//此时 * 表示 变量p是int型指针变量
    printf("*p = %d\n", *p); 	//此时 * 表示为取值

    *p = 20;
    printf("num = %d\n", num);
    return 0;
}

// 输出：
// *p = 10
// num = 20

3. 指针类型

3.1 指针本身的类型

指针变量去除 变量名，剩余的就是 指针本身的类型

如：

int *p1;	// int *  
int **p2;	//int **
int (*p)(int int);//int (*)(int,int)
...

例：

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#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num = 10;
    int *p = &num;			//去除变量名，剩余指针类型 int *，便于判断等号左右两边类型是否一致
    printf("p = %p\n", p);

    char *p2 = &num;		//语法错误，=两边类型不一致，但是编译器会做优化，只报警告，不报error
    printf("p2 = %p\n", p2);
    return 0;
}

3.2 指针指向的数据的数据类型

指针变量去除 变量名与最近的一个，剩余的就是 指针 指向的数据的类型

如：
int *p1;  			// int
int **p2; 			// int *
int (*p)(int int); 	//int (int int)
...

3.3 取值宽度

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int num = 0x01020304;
int *p = &num;
print("*p = %d\n", *p);

问题：num为int型变量，占4个字节，那就是4个地址(1个字节，一个地址)，

那么指针变量p在存储num的地址时，是怎么存储的？存储的是哪个地址？

答：指针变量有取值宽度，如下：

指针变量的数据类型决定了取值宽度：

int * 		取值宽度为4字节
char * 		取值宽度为1字节
short * 	取值宽度为2字节
...

例：与单位跨度同一代码

3.4 单位跨度

指针变量的数据类型决定了单位跨度：(就是地址在进行加减时地址增减的字节数)

int * 		单位跨度为4字节
char * 		单位跨度为1字节
short * 	单位跨度为2字节

例：

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#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int num = 0x01020304;
    //对应的十六进制：0x0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 0100
    //Linux系统存储是倒叙存储的：
    //0000 0100 0000 0011 0000 0010 0000 0001
    //0x04 0x03 0x02 0x01
    int *p = &num;
    printf("*p = %d\n", *p);    //*p = 16909060

    char *p2 = (char *)&num;    //强制转换为char *类型
    printf("*p2 = %d\n", *p2);  //*p2 = 4

    short *p3 = (short *)&num;  
    printf("*p3 = %d\n", *p3);  //*p3 = 772  对应的十六进制：0x0304

    printf("*p2 = %d\n", *(p2+1)); //*p2 = 3 对应的十六进制：0x03 此时p2为首个字节存储的地址+1,加的是一个单位跨度即1字节
    printf("*p2 = %d\n", *(p2+2)); //*p2 = 2 对应的十六进制：0x02 步长为1，+2表示向后挪二位

    printf("*p3 = %d\n", *(p3+1)); //*p3 = 258 对应的十六进制：0x0102 步长为2，+1表示向后挪二位
    return 0;
}

4. void

作用：

1、当函数没有返回值时，返回值类型为void；

2、void和指针结合作为一种指针类型，如 void * ，这种指针被称为 万能指针，意味着任何一种地址都可以赋值给该类型的指针变量

例：

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#include <stdio.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    char c = 'a';
    short s = 1;
    int num = 10;

    char * p1 = &c;
    short * p2 = &s;
    int * p3 = &num;
    printf("*p1 = %d\n", *p1);
    printf("*p2 = %d\n", *p2);
    printf("*p3 = %d\n", *p3);

    void * p4 = &c;
    void * p5 = &s;
    void * p6 = &num;

    return 0;
}

5. 指针变量使用的注意事项

5.1 野指针操作会出现段错误

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void fun01()
{
    //野指针
    int *p;
    printf("*p=%d\n",*p);
}

5.2 空指针操作会出现段错误

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void fun02()
{
    //空指针
    int *p = NULL;
    printf("*p=%d\n",*p);
}

5.3 不要对万能指针进行操作

c 复制代码

void fun03()
{
    int num = 10;
    int *p = &num;
    printf("*p=%d\n",*p);
    void *p2 = &num;
    printf("*p2=%d\n",*p2);
}

5.4 操作指针变量不要越界

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#include <stdio.h>

void fun04()
{
    int num = 0x01020304;
    int *p = &num;
    char *p2 = (char *) p;
    printf("%#p\n",*p2);
    printf("%#p\n",*(p2+1));
    char c = 'a';
    char * p3 = &c;
    //1
    int *p4 = (int *)p3;
    printf("%#p\n",*p4);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    fun04();
    return 0;
}

// 输出：
// 0x4
// 0x3
// 0x2030461

6. 练习

案例1：以下赋值语句正确的是___
int num=10, *p=&num, **q=&p;
A:p=&num B:q =p; c:q=&num D:q=&p;

正确答案：AD
但是，Bc也可以通过，会有警告，相当于指针变量赋给二维指针变量