學(xué)習(xí)階段：高中信競、大學(xué)編程。

前置知識：二進(jìn)制與十六進(jìn)制，C語言基礎(chǔ)，數(shù)組。

指針初學(xué)可能比較難理解，我這篇文章盡量用通俗易懂的方式來講解。

1. 指針概述

為什么有指針這個東西？因為指針很貼近計算機(jī)內(nèi)部的實際工作原理，與內(nèi)存實際的尋址方式類似。C語言可以說是高級語言中最貼近機(jī)器的語言，而像Python、JavaScript這種更親和于人類的語言與機(jī)器的關(guān)系則比較遠(yuǎn)了，甚至它們本身可能還是用C語言寫出來的呢。

指針可以形象地比喻為在內(nèi)存中定位的導(dǎo)航員。內(nèi)存那么大，怎么知道我需要的東西存在哪里呢？可以讓指針來記錄與導(dǎo)航。我們先來了解一下內(nèi)存。

2. 預(yù)備知識

2.1 內(nèi)存

研究過組裝機(jī)、電腦配件的話，一定知道內(nèi)存條這個東西。現(xiàn)在這個時代，一臺家用電腦的內(nèi)存一般是2GB、4GB、8GB、16GB、32GB、64GB等等。

把CPU比作干活的人，則內(nèi)存就相當(dāng)于工作臺。CPU在跑的程序以及很多相關(guān)數(shù)據(jù)都存在內(nèi)存內(nèi)，這就相當(dāng)于人在干活時要把相關(guān)資料放在工作臺上使用。

內(nèi)存可以看成是一個巨大的數(shù)組，我這里記為

memory[0..n]

memory的每一個單元存1B=8bit，memory[0]就是內(nèi)存的第一個單元。這個中括號里面的數(shù)，即數(shù)組下標(biāo)，被稱為內(nèi)存地址，簡稱為地址。我確定了一個地址，也就相當(dāng)于確定了內(nèi)存中的一個單元。

通常，我們說的32位機(jī)器，意思就是地址是32bit的，最大支持的內(nèi)存是

memory[0x00000000..0xFFFFFFFF]

最小地址是0，最大地址是0xFFFFFFFF=2^32-1，最大支持

也就是說32位機(jī)器理論上最大支持4GB的內(nèi)存，這就是它逐漸被淘汰的原因。

而64位機(jī)器理論上最大支持的內(nèi)存是

這個量級遠(yuǎn)大于目前的需求，因此128位機(jī)器在相當(dāng)長的時間內(nèi)不會出現(xiàn)。

2.2 變量與數(shù)據(jù)類型

C語言有很多數(shù)據(jù)類型，不同的數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中的占用空間和存儲格式也不一樣。不同數(shù)據(jù)類型的存儲格式比較復(fù)雜，這里不詳述。我只談?wù)劜煌恼加每臻g。

一個變量在內(nèi)存中占用都是連續(xù)空間，記T類型的變量在內(nèi)存中占用sizeof(T)字節(jié)的空間。當(dāng)我聲明一個T類型的變量a時，內(nèi)存會尋找連續(xù)且可用的sizeof(T)個單元，把它們分配給變量a，比如說是memory[100..103]這4B的空間。此后我對變量a進(jìn)行讀寫，也就相當(dāng)于對memory[100..103]這4B的空間進(jìn)行讀寫。

某些數(shù)據(jù)類型的占用空間：short短整形占用2B，int整形占用4B；float浮點(diǎn)形占用4B，double雙浮點(diǎn)型占用8B；char字符型占用1B.

3. 指針

指針是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，指針類型的變量應(yīng)存儲的是內(nèi)存地址。在32位機(jī)器上，任何一個內(nèi)存地址都是32bit=4B，故任何一個指針型變量都占用4B.

現(xiàn)在問題來了，指針指向內(nèi)存中的一個單元，我怎么知道這個單元里面存的是什么東西，是什么類型的數(shù)據(jù)？因此，在聲明指針變量的時候，也要聲明這個指針指向數(shù)據(jù)的類型，比如int型指針、char型指針等。

3.1 指針的聲明

在語法上，聲明指針類型使用*符號，例如

int *a, b, *c; //a和c是指針，b不是指針 char *ch;

這兩句代碼聲明了int*型的變量a與c、int型變量b以及char*型變量ch. 根據(jù)語法，我們習(xí)慣上稱T型指針為T*型，含義就是T*型變量是指針，其所指的相關(guān)內(nèi)存單元存的是T型數(shù)據(jù)。 （注意，這里的b變量不是指針，僅僅為普通的int整形。）

3.2 指針的使用

指針有很多種使用方式，包括動態(tài)申請內(nèi)存、函數(shù)地址傳參等等。我這里僅介紹最簡單的使用方式。我提供一份例程，可直接從例程中學(xué)習(xí)指針的聲明與使用。

例程：

int x=1, y=2; //聲明x與y并賦初值 int *p=&x; //聲明p且p指向x *p=11; //p修改x p=&y; //p指向y *p=12; //p修改y printf("x=%d, y=%d", x, y); //打印x與y

第一行，在內(nèi)存中申請連續(xù)的4B區(qū)域存入int型數(shù)據(jù)1，記為變量x；再在內(nèi)存中申請連續(xù)的4B區(qū)域存入int型數(shù)據(jù)2，記為變量y. 假設(shè)x對應(yīng)內(nèi)存區(qū)域memory[100..103]，y對應(yīng)內(nèi)存區(qū)域memory[200..203]. 第一行執(zhí)行完畢，內(nèi)存如圖1所示：

圖1 第一行執(zhí)行完畢

第二行， 在內(nèi)存中申請連續(xù)的4B區(qū)域存入int*型地址數(shù)據(jù)100，記為變量p. 這里&符號是取地址運(yùn)算符，表示取變量x的首地址，在本例中就是100. 這一行代碼是聲明指針同時賦初值，相當(dāng)于以下兩行代碼：

int *p; p=&x;

第二行執(zhí)行完畢，內(nèi)存如圖2所示（100的十六進(jìn)制是0x64）：

圖2 第二行執(zhí)行完畢

第三行，將p所指的地址起4B空間內(nèi)存入int型數(shù)據(jù)11. 這里*是解地址運(yùn)算符， 表示取得指針?biāo)傅膬?nèi)存空間。 第三行執(zhí)行完畢，內(nèi)存如圖3所示：

圖3 第三行執(zhí)行完畢

如果第三行改為執(zhí)行p=(int*)11;，則是先把int型數(shù)據(jù)11強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為int*型數(shù)據(jù)11，然后賦值給p，如圖3.2所示：

圖3.2 第三行改為執(zhí)行p=(int*)11;

此時p所指的內(nèi)存空間不一定是可用的。因此像這樣直接給指針賦值一個常數(shù)的情況非常罕見。

第四行，p存y的首地址。第四行執(zhí)行完畢，內(nèi)存如圖4所示：

圖4 第四行執(zhí)行完畢

第五行，把變量y的值改為12. 第五行執(zhí)行完畢，內(nèi)存如圖5所示：

圖5 第五行執(zhí)行完畢

第六行，打印x與y的值，打印結(jié)果應(yīng)為：

x=11, y=12

4. 多級指針

指針也可以指向指針，稱為多級指針。

例程：

int x=1; int *p=&x; int **p2=&p;

這里p2就是一個二級指針，它的類型是int**，它也存了一個地址，但是這個地址是某個int*型變量的地址，在這里是存了int*型變量p的地址。

假設(shè)x的首地址是0x10，p的首地址是0x20，那么內(nèi)存的情況如圖6所示：

圖6 多級指針示例

三級、四級等等更多級的指針也是存在的，但是幾乎不會用到。二級指針一般只在二維數(shù)組中會用到，其他情況也很少見。盡量不要使用多級指針，不然真的容易弄暈自己。

5. 答疑

5.1 星號*的不同作用

在指針聲明、數(shù)據(jù)類型中，*表示是指針類型；在已聲明變量前面的*是解地址運(yùn)算符，比如說*p就是用p的內(nèi)容求得其所指的區(qū)域；當(dāng)然，*還有算數(shù)乘法等含義。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的c语言 指针_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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