C 语言 指针
指针,是 C 语言中最简单又最复杂的。当我们觉得它太难的时候看起来往往简单到家,但我们一旦轻视,就糟糕了。可以说,完全掌握了指针,那才叫理解 C 语言。
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。
我们前面学习过,每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都可使用 取地址符(&) 来访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。
请看下面的范例,它将输出定义的变量地址:
/** * file: main.c * author: 简单教程(www.twle.cn) */ #include <stdio.h> int main () { int i1 = 7; char c1[13]; printf("i1 变量的地址: %p\n", &i1 ); printf("i1 变量的地址: %p\n", &c1 ); return 0; }
编译和运行上面的代码,输出结果如下
$ gcc main.c && a.out i1 变量的地址: 0x7fff515902c0 i1 变量的地址: 0x7fff515902cb
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,我们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;
-
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,不管是整型、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不同。
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。
这时候的 *
号又称为 解地址运算符。
下面这个范例演示了如何使用指针
/** * file: main.c * author: 简单教程(www.twle.cn) */ #include <stdio.h> int main () { int age = 37; /* 实际变量的声明 */ int *ip; /* 指针变量的声明 */ ip = &age; /* 在指针变量中存储 age 的地址 */ printf("Address of age variable: %p\n", &age ); /* 在指针变量中存储的地址 */ printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip ); /* 使用指针访问值 */ printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip ); return 0; }
编译和运行上面的范例,输出结果如下
$ gcc main.c && a.out Address of age variable: 0x7fff5bde12d8 Address stored in ip variable: 0x7fff5bde12d8 Value of *ip variable: 37
C 语言 中的 NULL 指针
在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。
赋为 NULL 值的指针被称为 空 指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。
下面这个范例演示了 NULL
指针的使用
/** * file: main.c * author: 简单教程(www.twle.cn) */ #include <stdio.h> int main () { int *p = NULL; printf("p 的值是 %p\n", p ); return 0; }
编译和运行上面的代码,输出结果如下
$ gcc main.c && a.out
p 的值是 0x0
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,它表明该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 语言 指针详解
在 C 语言中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。
下表列出的是 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 | 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,使传递的参数在调用函数中被改变 |
从函数返回指针 | 函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配 |