C语言——指针补充

一、指针数组和数组指针的区别

一)指针数组

指针数组是由指针构成的数组,每个元素都存储一个指针,指向内存中的某个位置。通过指针数组,我们可以同时操作多个指针,方便对多个变量进行处理。

代码示例:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num1 = 10,num2 = 20,num3 = 30;
    int *ptrArr[3];
    ptrArr[0] = &num1;
    ptrArr[1] = &num2;
    ptrArr[2] = &num3;

    for(int i = 0;i < 3;i++)
    {
        printf("Value %d: %d\n", i+1, *ptrArr[i]);
    }
    return 0;
}

运行结果:

cpp 复制代码
Value 1: 10    
Value 2: 20    
Value 3: 30  

二)数组指针

指针指向数组的首地址,可以使用指针来访问数组中的任意元素。

cpp 复制代码
#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int *ptr = arr; // 定义一个指向数组arr的指针

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, *(ptr + i)); // 使用指针访问数组元素
    }

    return 0;
}

运行结果:

cpp 复制代码
arr[0] = 10
arr[1] = 20
arr[2] = 30
arr[3] = 40
arr[4] = 50

二、二级指针概念

二级指针是指指针的指针,用于存储指针的地址。在C语言中,可以通过二级指针来操作指针数组或指向指针的指针。

代码示例:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 10;
    int *ptr = &num;
    int **ptr_ptr = &ptr;

    printf("num的值:%d\n", num);
    printf("ptr存储的地址:%p\n", (void*)&ptr);
    printf("ptr_ptr存储的地址:%p\n", (void*)&ptr_ptr);
    printf("通过ptr访问num的值:%d\n", *ptr);
    printf("通过ptr_ptr访问num的值:%d\n", **ptr_ptr);

    return 0;
}

在这个示例中,定义了一个整型变量num,一个指向num的指针ptr,以及一个指向ptr的指针ptr_ptr。通过*ptr可以访问num的值,通过**ptr_ptr也可以访问num的值。

运行结果:

cpp 复制代码
num的值:10
ptr存储的地址:000000000061FE10
ptr_ptr存储的地址:000000000061FE08
通过ptr访问num的值:10
通过ptr_ptr访问num的值:10

三、指针相减

注:指针 减去 指针,结果是 指针之间元素的个数。

%d打印就是将内存中的补码转换成原码打印(输出十进制)。

%p打印就是将内存中补码当成原码打印(输出十六进制)。

四、逗号运算符

C语言中的逗号表达式是一个由逗号运算符连接起来的表达式,它的求值顺序是从左到右,最终返回最右边的表达式的值。逗号表达式的结果就是最后一个表达式的值。

代码示例;

cpp 复制代码
#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 1, b = 2, c = 3, result;
    
    result = (a + b, b * c, c - a); // 逗号表达式,最终结果是 c - a
    
    printf("Result: %d\n", result); // 输出结果为 c - a,即 3 - 1 = 2
    
    return 0;
}

运行结果:

cpp 复制代码
Result: 2

代码示例;

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
    int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
    //括号中的表达式使用逗号运算符,连接,它们会依次计算每个表达式,
    //但只取最后一个表达式的值进行赋值。所以实际上初始化的结果是a[3][2] = {1, 3, 5}。因为数组未被显式初始化的元素会被自动赋值为0。
    for(int i = 0; i < 3;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 2;j++)
        {
            printf("%d ",a[i][j]);
        }
    }
    printf("\n");
    int *p;
    p = a[0];//指针p指向数组a的首地址(第一行第一列元素)。
    printf( "%d", p[0]);
    return 0; 
}

运行结果:

cpp 复制代码
1 3 5 0 0 0    
1

五、指针重点笔试题

代码示例:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
    char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};
    char**cp[] = {c+3,c+2,c+1,c};
    char***cpp = cp;
    printf("%s\n", **++cpp);
    printf("%s\n", *--*++cpp+3);
    printf("%s\n", *cpp[-2]+3);
    printf("%s\n", cpp[-1][-1]+1);
    return 0;
}

运行结果:

cpp 复制代码
POINT
ER
ST
EW

char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};

char**cp[] = {c+3,c+2,c+1,c};

char***cpp = cp;

前三行代码可以画图表示为

printf("%s\n", **++cpp);

cpp前置++,相当于c+2的地址,*++cpp表示c+2,**++cpp表示得到字符串"POINT\0"的地址,%s打印出来就是POINT

printf("%s\n", *--*++cpp+3);

这时候需要注意,cpp已经+1过了,现在指向的是c+2

现在看这行代码的符号操作顺序,方框由内向外的顺序

一步一步看:

++cpp,指向c+1

*++cpp,解引用得到c+1这个空间 里存放的地址

--* ++cpp,c+1里的地址本来指向的是字符串NEW\0的地址,现在- -之后,地址实际上指向的是字符串ENTER\0的地址

*--*++cpp+3 表示的就是对指向ENTER\0地址的地址(c+1- -)解引用,得到ENTER\0的地址,+3,就是字符E的地址,最终就是从E开始打印字符,%s打印得到结果ER

printf("%s\n", *cpp[-2]+3);

cpp[-2]等价于*(cpp-2),整体表达式替换成**(cpp-2)+3

由于cpp经过上边语句的变化,现在指向的是c+1,-2之后指向的应该是c+3,两次解引用之后得到的是FIRST\0的地址,再+3,得到的就是字符S的地址,%s打印结果为ST

printf("%s\n", cpp[-1][-1]+1);

cpp[-1][-1]可以替换成*(*(cpp-1)-1)+1

cpp现在指向的c+1,-1之后指向c+2,解引用得到c+2里的地址,里边地址原本指向POINT\0的地址,现在再-1,变成指向NEW\0的地址,再对这个地址解引用得到NEW\0的地址,+1之后,表示的就是字符E的地址,%s打印结果是EW

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