一、指针是什么?
可以通过运算符&
来取得变量实际保存的 起始地址 。
(这个地址是虚拟地址,并不是真正物理内存上的地址。)
数据类型 *标识符 = &变量;
int *pa = &a; int *pa = NULL;
(NULL表示地址为0
的内存空间,这个地址是无法使用的,读写该地址会报错)
pa 中存储的就是变量 a 的地址,也叫做指向 a 的指针。
int *a,b; 等价于 int *a;int b;而不等价于 int *a; int *b;
💡 变量的初始化!int *pa;
声明指针变量之后,编译器会为指针变量本身分配一个内存空间,但是这个内存空间里面的值是随机的,也就是说, 未初始化的指针变量指向的地址是随机的。 这时一定不能去读写指针变量指向的地址,因为那个地址是随机地址,很可能会导致严重后果。
- 错误案例:*p = 1; 错误的,p指向的内存是随机的,不可以赋值
- 正确案例: p = &a; *p = 1 正确的,此时p指向a的地址,可以为a赋值
💡 pa中存储的是a变量的内存地址,那如何通过地址去获取a的值呢?
这个操作就叫做解引用 比如*pa就能获得a的值。
二、指针的运算
指针仅在同一段内存中比较才有意义。指针本质上就是一个无符号整数,代表了内存地址。它可以进行运算,但是规则并不是整数运算的规则。
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指针与整数值的加减运算
指针与整数值的运算,表示指针的移动。
cint* i; i = (int *)0x0034; i = i + 1; // 0x0038
i
是一个指针,指向内存地址0x0034
, 不要误认为i + 1
等于0x0035
,正确答案是0x0038
(也就是sizeof(int)的大小 )。原因是
i + 1
表示指针向内存地址的高位移动一个单位,而一个单位的short
类型占据两个字节的宽度,所以相当于向高位移动两个字节。同样的,
i - 1
得到的结果是0x0032
。指针移动的单位,与指针指向的数据类型有关。数据类型占据多少个字节,每单位就移动多少个字节。 -
指针与指针的加法运算
两个指针进行加法是非法的。
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指针与指针的减法
相同类型的指针允许进行减法运算,返回它们之间的距离,即相隔多少个数据单位。
高位地址减去低位地址,返回的是正值;低位地址减去高位地址,返回的是负值。
这时,减法返回的值属于
ptrdiff_t
类型,这是一个带符号的整数类型别名,具体类型根据系统不同而不同。这个类型的原型定义在头文件stddef.h
里面。cint* i1; int* i2; i1 = (int *)0x0034; i2 = (int *)0x0038; // i2 与 i1之间相差4个字节,就是一个int的距离 ptrdiff_t dist = i2 - i1; printf("%td\n", dist); // 1
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指针与指针的比较运算
指针之间的比较运算,比较的是各自的内存地址哪一个更大,返回值是整数
1
(true)或0
(false)。
三、多级指针
这里的 03 号格子就叫二级指针,05 号格子就叫指针,而 07 号就是我们平常用的变量。
不管几级指针有两个最核心的东西:
- 指针本身也是一个变量,需要内存去存储,指针也有自己的地址
- 指针内存存储的是它所指向变量的地址
这就是我为什么多级指针是逻辑上的概念,实际上一块内存要么放实际内容,要么放其它变量地址,就这么简单。
怎么去解读int **a
这种表达呢?
int **a
可以把它分为两部分看,即int*
和 *a
,后面 *a
中的*
表示 a
是一个指针变量,前面的 int*
表示指针变量a
只能存放 int*
型变量的地址。