目錄：
1.指針是什么？
2.定義和使用指針變量
???? ?? 定義指針變量
???? ?? 指針的初始化、賦值、取值
???? ?? 指針變量的交換
3.指針變量作為函數(shù)參數(shù)
4.通過指針引用數(shù)組
???? ?? 指針引用一維數(shù)組
???? ?? 指向一維數(shù)組的指針+1
???? ?? 指針變量作為函數(shù)的參數(shù)
???? ?? 指針指向多維數(shù)組
???? ?? 指向一維數(shù)組的指針
5.通過指針引用字符串
???? ?? 字符形指針變量
???? ?? 字符串指針變量和字符數(shù)組的比較
6.指向函數(shù)的指針
???? ?? 函數(shù)指針
???? ?? 返回指針值的函數(shù)
7.指針數(shù)組和多重指針
???? ?? 指針數(shù)組
???? ?? 指向指針變量的指針
8.動態(tài)內(nèi)存分配與指向它的指針變量
???? ?? 動態(tài)內(nèi)存分配與C語言內(nèi)存模型
???? ?? 動態(tài)內(nèi)存分配與釋放函數(shù)

前言：指針是C語言最重要的一塊知識，也是我們必須要掌握的內(nèi)容，對于初學(xué)，可能很難，但是迎難而上才是我們學(xué)習(xí)必須有的態(tài)度。由于博主水平有限，如果博客中出現(xiàn)錯誤，還忘指正，博主會在第一時間修改

1.指針是什么？

在我們學(xué)習(xí)C語言的過程中難免會定義變量，如：

int n=1;

對程序進(jìn)行編譯的時候會根據(jù)n的數(shù)據(jù)類型為n分配內(nèi)存，我們通過前面的學(xué)習(xí)知道，int類型的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)4個字節(jié)，內(nèi)存區(qū)的每一個字節(jié)都有一個編號，這個編號叫地址(這就像人的名字一樣，一個名字對應(yīng)一個人)。地址指向變量單元。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)是通過變量名找到存儲單元的地址，對變量值的存取都是通過地址進(jìn)行的，比如上邊定義的變量n

這里我們區(qū)分幾個概念：

地址就相當(dāng)于一個旅館房間的門牌號，變量單元就相當(dāng)于房間，存放的數(shù)據(jù)就相當(dāng)于房間里邊的人。

接下來我給出指針的概念：

一個變量的地址稱為該變量的指針，如果有一個變量專門存儲另一變量的地址，則稱這個變量為指針變量

講到這里不知道你有沒有一個疑問，既然int型的變量有4個字節(jié)，每個字節(jié)有一個地址，那么這個變量的指針是四個字節(jié)中的哪一個字節(jié)的地址？

答案是第一個字節(jié)。口說無憑，我們做一個實(shí)驗(yàn)，我們知道一維數(shù)組的內(nèi)存空間是連續(xù)分配的，而且數(shù)組中的每一個下標(biāo)都相當(dāng)于一個變量(如arr[[0],arr[1]…)，那么我們打印數(shù)組中的連續(xù)兩個下標(biāo)就可以得出結(jié)論了

2.定義和使用指針變量

2.1定義指針變量

類型名 *指針變量名

int *p;

類型名代表指針指向的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型(也稱基類型)，比如上面定義的指針變量p 只能用來指向int類型的數(shù)據(jù)，不能指向浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)。*指的是定義的變量是指針類型。

2.2指針的初始化、賦值、取值

指針可以定義時初始化如：

int a=1; int *p=&a;

&a就是把a(bǔ)的地址傳遞給整形指針p

注意：注意不要把變量賦給指針，要把變量的地址賦給指針

同樣的也可以定義后賦值如：

int a=1; int *p; p=&a;

注意：再定義后初始化時p已經(jīng)是一個指針類型的變量不要寫成*p=&a;

當(dāng)我們想要取得指針?biāo)赶驅(qū)ο蟮闹禃r，我們需要*運(yùn)算符

int a=1; int *p1=&a; printf("%d",*p); //以上程序打印結(jié)果：1 //如果你使用printf("%d",p);是以整形的形式打印p所代表內(nèi)存中地址的編號

2.3指針變量的交換

舉個例子，請想一想下面的程序應(yīng)該輸出什么：

#include<stdio.h> int main() {int a=1;int b=2;int *p1=&a;int *p2=&b;printf("%d %d\n",*p1,*p2);int *p;p=p1;p1=p2;p2=p;printf("%d %d\n",*p1,*p2);printf("%d %d\n",a,b); }

在p1和p2沒交換之前在內(nèi)存中的指向：

交換之后p1和p2在內(nèi)存中的指向：

交換的只是指向，并沒有交換變量單元里邊的內(nèi)容，如果把a(bǔ)和b的值交換了，就交換的是變量單元里邊的內(nèi)容，如下：

3.指針變量作為函數(shù)參數(shù)

看一個程序：

#include<stdio.h> void swap(int *a1,int *a2) {int temp=*a1;*a1=*a2;*a2=temp; } int main() {int a=1;int b=2;int *p1=&a;int *p2=&b;printf("*p1=%d *p2=%d\n",*p1,*p2);swap(p1,p2);printf("*p1=%d *p2=%d\n",*p1,*p2); }

打印結(jié)果：

emm，沒錯就是這樣的，是變量單元里內(nèi)容的交換，好像自己又行了

再看一個程序：

#include<stdio.h> void swap(int *a1,int *a2) {int *temp=a1;a1=a2;a2=temp; } int main() {int a=1;int b=2;int *p1=&a;int *p2=&b;printf("%d %d\n",*p1,*p2);swap(p1,p2);printf("%d %d",*p1,*p2); }

嗯，是這樣，地址交換，看一眼答案：


怎么會這樣？？？？？？

地址交換，值應(yīng)該變了啊，別急，首先我們要知道：

C語言里邊的實(shí)參變量和形參變量的數(shù)據(jù)傳遞是值傳遞

什么意思呢？就是形參其實(shí)是實(shí)參的一個副本，這怎么講呢，對于上面的那一段代碼下面一張圖：

p1把自己的值(表示地址)給了a1，p2把自己的值給了a2，也就是說就相當(dāng)于新定義了兩個指針變量和p1，p2指向一樣。也就是說p1與p2指向始終未變，看下圖，我們輸出指針的地址：

如上所示，那么我們就可以知道，交換的只是a1和a2的指向，與p1和p2無關(guān)。如果你第一個程序不是這么分析，那么可以再試著分析一遍

4.通過指針引用數(shù)組

4.1指針引用一維數(shù)組

我們明確兩個概念：

1.一維數(shù)組的內(nèi)存分配是連續(xù)的
2.一維數(shù)組的數(shù)組名代表首元素的地址

所以我們可以得到如下：

int a[10]; int *p1=&a[0]; //int *p1=a;本行與上一行等價

4.2指向一維數(shù)組的指針+1

我們知道，指針是一個字節(jié)的地址編號，那么當(dāng)一個指針指向數(shù)組元素，指針+1是不是內(nèi)存中下一個字節(jié)的地址，來看一個程序：

很明顯，不是簡單的地址+1，而是加上一個數(shù)組元素所占字節(jié)，其實(shí)不只是一維數(shù)組，任意類型的指針+1加上的都是指針基類型的字節(jié)數(shù)，我們看下面一個程序：

通過指針這個性質(zhì)，我們可以可以使用指針找到指針任意位置的元素，所以可以用下面的方式遍歷數(shù)組(注意：請不要隨意訪問你未申請的內(nèi)存)：

4.3指針變量作為函數(shù)的參數(shù)

我們知道當(dāng)我們使用數(shù)組數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)有：

void fun(int arr[],int len);

其實(shí)程序在編譯的時候就把a(bǔ)rr[]當(dāng)成指針變量處理，所以上面一行代碼就等價于

void fun(int *arr,int len);

那么以下兩個函數(shù)(fun1與fun2)也是等價的：

這里有一個注意點(diǎn)：

實(shí)參數(shù)組名代表一個固定的地址，或者說是指針常量，但是形參數(shù)組名并不是一個固定的地址，而是可以看做一個指針變量

舉個例子(程序編譯運(yùn)行會報錯)：

這是因?yàn)槲覀兌x的一位數(shù)組首地址是一個指針常量，我們知道常量的值是無法修改的，所以我們使用arr=arr+3;這行代碼就有問題。但是當(dāng)我們把這個指針常量傳給函數(shù)參數(shù)時，函數(shù)參數(shù)這個時候就是一個指針變量，這個時候就可以進(jìn)行類似于arr=arr+3;的操作

4.4指針指向多維數(shù)組

int a[10][10];

這里我們主要弄清幾個概念：

表示形式含義備注

a	二維數(shù)組名，指向一維數(shù)組a[0],即0行首地址	行首地址
a[0], *(a+0), *a, &a[0][0]	0行0列元素地址	元素地址
a+1, &a[1]	1行首地址	行首地址
a[1], *(a+1)	1行0列元素的地址，即a[1][0]的地址	元素地址
*(a[1]+2), *(*(a+1)+2), a[1][2]	1行2列元素的值，即a[1][2]的值

備注的行首地址與元素地址什么意思呢？我們看一個程序：

我們知道a是代表行首地址，*a代表元素地址，使用整形的形式打印出他們的地址發(fā)現(xiàn)是一樣的，那么你可能會問他們有什么區(qū)別，再看一個程序：

二維數(shù)組可以看做是多個一維數(shù)組為元素組成的數(shù)組，a映射到第一行(也就是第一個一維數(shù)組的首地址)，*a則是映射到第一行第一列(也就是第一行第一個元素)的首地址：

第一行的首地址和第一個元素的首地址當(dāng)然是一樣的，因?yàn)榈刂肥窃氐谝粋€字節(jié)的編號，只是兩者映射的范圍不同，映射的范圍不同+1所產(chǎn)生的結(jié)果也不同(第二張圖)，比如上面兩張圖我們自己也可以算算，比如a是第一行數(shù)組的首地址6683776，那么a+1代表第二行數(shù)組的首地址，他倆中間隔著是10個整形元素，一個整形元素是4個字節(jié)，那么一共隔了4*10=40個字節(jié)，所以根據(jù)數(shù)組中的元素在內(nèi)存中是連續(xù)分配的a+1的地址是a的地址+40，結(jié)合上面兩張圖a+1的地址是6683816印證了我們的想法。*a映射到的是元素，所以 * a+1映射到的就是下一個元素，一個整形元素四個字節(jié)，所以按照正常邏輯 他倆相差四個字節(jié)，上面的兩張圖，*a地址是6683776，*a+1的地址是6683780,這就印證了上面的講解。補(bǔ)充一點(diǎn)：a和a[0]都是指向第一行，只是不同的表現(xiàn)形式而已

4.5指向整個一維數(shù)組的指針

int (*p)[4];

以上定義p表示為一個指針變量，它指向包含四個整形元素的一維數(shù)組，注意它指向的是整個一維數(shù)組，而不是一個整形元素

int a[4];

p和a是不同的，a是映射到數(shù)組第一個元素，p是映射到整個一維數(shù)組，看下面程序應(yīng)該就知道我在說什么了：

用指針數(shù)組的指針作為函數(shù)的參數(shù)時：

#include<stdio.h> void func(int (*p)[8]) {} int main() {int arr[10][8]={0};func(arr); }

這個程序注意兩個細(xì)節(jié)：

1.由于p映射整個一維數(shù)組，所以傳參的時候傳遞的是二維數(shù)組名
2.由于函數(shù)參數(shù)中p是指向含8個整形元素的一維數(shù)組，所以傳入的二維數(shù)組的每一個一維數(shù)組長度也是8

5.通過指針引用字符串

5.1字符形指針變量

char *str="www.baidu.com";

C語言通過字符串指針變量(str)來引用字符串常量，同時字符串常量(www.baidu.com)按照字符數(shù)組處理；str映射到的是第一個字符的地址(str+1就映射到第二個字符的地址)

注意：通過字符數(shù)組或字符指針變量可以輸出一整個字符串，而對于一個數(shù)值型數(shù)組(int a[10])，是不能企圖利用數(shù)組名輸出它全部的數(shù)據(jù)的。

5.2字符串指針變量和字符數(shù)組的比較

char str1[20]="www.bilibili.com"; //字符數(shù)組只能定義的時候賦值,不能定義后使用str1[20]="www.bilibili.com"; char *str2="www.bilibili.com"; //對于指針變量來說可以定義后再賦值如:str2="123123";

注意：

1.字符數(shù)組里邊的每一個元素存放字符串的一個字符，字符串指針變量存放的是字符串首個字符的地址
2.str1是指針常量，str2指針變量
3.編譯時為字符數(shù)組分配若干個存儲單元，而對字符串指針變量只分配一個存儲單元
4.字符數(shù)組中的各個元素是可以改變的，字符串指針變量指向的字符串常量是不可被改變的，但是字符串指針變量的指向是可以改變的

6.函數(shù)與指針

6.1函數(shù)指針

如果我們在程序中定義了一個函數(shù)，那么編譯系統(tǒng)會為函數(shù)分配一段存儲空間，這段存儲空間的其實(shí)地址稱為函數(shù)的指針

#include<stdio.h> int max(int a,int b) {if(a>b)return a;return b; } int main() {int (*p)(int,int);//p只能指向返回值為int類型，參數(shù)也是兩個int類型的函數(shù)p=max;int a=1;int b=2;printf("%d",p(a,b)); }

同一個函數(shù)指針可以先后指向同類型的不同函數(shù)

6.2返回指針值的函數(shù)

顧名思義，返回指針類型其實(shí)就是返回地址類型得函數(shù)，一般得定義形式為：

類型名 *函數(shù)名(參數(shù)列表)

例子：

#include<stdio.h> int *max(int *a,int *b) {if(*a>*b)return a;return b; } int main() {int a=1;int b=2;int *p=max(&a,&b);printf("%d",*p); }

7.指針數(shù)組和多重指針

7.1指針數(shù)組

定義格式：

類型名 * 數(shù)組名[數(shù)組長度]

例子：

再看一個程序：

str[0]存放字符串”aaaio"中第一個字符的地址，str[1]存放字符串"bbb"中第一個字符的地址。對于一個指針數(shù)組來說，注意，這里和二維數(shù)組不同的是：str不是指向第一行的地址，str里邊存放的是str[0]的地址，相當(dāng)于一個二級指針,如下(str與str[0]的地址)：

str,str[0]與str[0][0]的關(guān)系就相當(dāng)于，str是門牌號1，打開門牌號1對應(yīng)的門，里邊有一個門牌號2，這個門牌號2就是str[0]，再打開門牌號2的門就可以找到元素str[0][0]

一定要注意指針數(shù)組存放的是內(nèi)容是地址

這里還有一個知識點(diǎn)，你可以發(fā)現(xiàn)指針str，str+1，str+2(也就是二級指針)相差八個字節(jié)，那么也就是一個二級的char類型的指針占據(jù)八個字節(jié)，如下：

那么是不是不同類型的指針?biāo)嫉膬?nèi)存空間大小不同，做一個實(shí)驗(yàn)(sizeof函數(shù)返回所占字節(jié)數(shù))：

結(jié)論：

在64位計(jì)算機(jī)中，不管什么類型的指針，都占據(jù)8個字節(jié)

注意：這里只是64位計(jì)算機(jī)，32位計(jì)算機(jī)指針占據(jù)四個字節(jié)

7.2指向指針變量的指針

當(dāng)一個指針指向一個普通數(shù)據(jù)的時候，把這個指針稱為一級指針，指針變量既然是變量，那么肯定也是占據(jù)內(nèi)存中的，所以我們還可以用指針指向這個一級指針的的存儲空間，這時候指向一級指針的指針就叫做二級指針，同理，指向二級指針的指針稱為三級指針。

舉個例子：

a[0]相當(dāng)于存放數(shù)據(jù)元素1的地址，a[1]相當(dāng)于數(shù)據(jù)元素2的地址，a存放a[0]這個整形指針的地址，a+1相當(dāng)于存放a[1]這個整形指針的地址。a與p就相當(dāng)于兩個二級指針。

8.動態(tài)內(nèi)存分配與指向它的指針變量

8.1動態(tài)內(nèi)存分配與C語言內(nèi)存模型

我們復(fù)習(xí)幾個概念：

1.局部變量是按照動態(tài)存儲方式分配內(nèi)存(分配在動態(tài)存儲區(qū))
2.全局變量是按照靜態(tài)存儲方式分配內(nèi)存(分配在靜態(tài)存儲區(qū))

動態(tài)存儲區(qū)分為堆和棧，動態(tài)內(nèi)存分配就是分配堆中的內(nèi)存空間，因?yàn)槎阎械膬?nèi)存空間是程序員自行分配和釋放的

C語言的內(nèi)存模型分為5個區(qū)：棧區(qū)、堆區(qū)、靜態(tài)區(qū)、常量區(qū)、代碼區(qū)。每個區(qū)存儲的內(nèi)容如下：

內(nèi)存區(qū)域內(nèi)容

棧區(qū)	存放函數(shù)的參數(shù)值、局部變量等，由編譯器自動分配和釋放，通常在函數(shù)執(zhí)行完后就釋放了，其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧
堆區(qū)	就是通過new、malloc、realloc分配的內(nèi)存塊，編譯器不會負(fù)責(zé)它們的釋放工作，需要用程序區(qū)釋放。分配方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的鏈表。“內(nèi)存泄漏”通常說的就是堆區(qū)。
靜態(tài)區(qū)	全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后，由系統(tǒng)釋放。
常量區(qū)	常量存儲在這里，不允許修改。
代碼區(qū)	顧名思義，存放代碼

8.2動態(tài)內(nèi)存分配與釋放函數(shù)

1.void *malloc(unsigned int size)：作用是在動態(tài)存儲區(qū)中分配一個長度為size的連續(xù)空間，unsigned代表沒有符號位的整形數(shù)據(jù)(非負(fù)整數(shù))，返回所分配內(nèi)存區(qū)域第一個字節(jié)的地址.分配失敗返回NULL指針
2.void *calloc(unsigned n,unsigned size)：作用是在動態(tài)內(nèi)存空間中分配n個長度為size的連續(xù)空間，分配失敗返回NULL指針
3.void free(void *p)：釋放指針變量p所指向的動態(tài)空間
4.void *realloc(void *p,unsigned int size):對已經(jīng)通過malloc函數(shù)calloc函數(shù)獲得了動態(tài)空間，想改變其大小，用此函數(shù)重新分配

注意：void*類型的指針表示指向空類型或者不指向確定的類型的數(shù)據(jù)

以上函數(shù)得使用#include<stdlib.h>

使用舉例：

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() {int i=0;int *p=(int*)malloc(4);//(函數(shù)前的int*代表把分配的內(nèi)存轉(zhuǎn)換成int*類型)*p=3;printf("%d\n",*p);free(p); }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的万字长文搞定C语言指针的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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