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C 指针

学习 C 语言的指针既简单又有趣。通过指针,可以简化一些 C 编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,想要成为一名优秀的 C 程序员,学习指针是很有必要的。

正如您所知道的,每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。考虑下面的实例,它将输出定义的变量地址:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  var1;
   char var2[10];

   printf("Address of var1 variable: %x\n", &var1  );
   printf("Address of var2 variable: %x\n", &var2  );

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Address of var1 variable: bff5a400
Address of var2 variable: bff5a3f6

通过上面的实例,我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。

什么是指针?

指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:

type *var-name;

在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C 数据类型,var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */
double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */
float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */
char   *ch     /* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型,不管是整行、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型。

如何使用指针?

使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例使用了这些操作:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  var = 20;   /* 实际变量的声明 */
   int  *ip;        /* 指针变量的声明 */

   ip = &var;  /* 在指针变量中存储 var 的地址 */

   printf("Address of var variable: %x\n", &var  );

   /* 在指针变量中存储的地址 */
   printf("Address stored in ip variable: %x\n", ip );

   /* 使用指针访问值 */
   printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Address of var variable: bffd8b3c
Address stored in ip variable: bffd8b3c
Value of *ip variable: 20

C 中的 NULL 指针

在变量声明的时候,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯,以防没有确切的地址可以赋值的情况。赋为 NULL 值的指针被称为指针。

NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  *ptr = NULL;

   printf("The value of ptr is : %x\n", ptr  );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

The value of ptr is 0

在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。然而,内存地址 0 有特别重要的意义,这表明 NULL 指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。

如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:

if(ptr)     /* 如果 p 非空,则完成 */
if(!ptr)    /* 如果 p 为空,则完成 */

C 指针详解

在 C 中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。下面列出了 C 程序员必须清楚的一些与指针相关的重要概念:

概念描述
指针的算术运算可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、-
指针数组可以定义用来存储指针的数组。
指向指针的指针C 允许指向指针的指针。
传递指针给函数通过引用或地址传递参数能使传递的参数在调用函数中被改变。
从函数返回指针C 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。
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