C语言——指针（二）

news2024/11/17 15:35:55

📝前言
上篇文章C语言——指针（一）初步讲解了：
1，指针与指针变量
2，指针变量的基本使用（如何定义，初始化，引用）
这篇文章我们进一步探讨，使用指针中有关指针的运算：
1，指针运算
2，指针变量类型对指针使用的影响

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文章目录

- 一，指针运算
- - 1，指针+-整数
  - 2，指针-指针
  - 3，指针的关系运算
- 二，指针变量类型对指针使用的影响
- - 1，影响指针解引用权限
  - 2，影响指针+-整数的运算

一，指针运算

指针的基本运算主要分三种，分别是：
1，指针±整数
2，指针-指针
3，指针的关系运算

1，指针±整数

因为数组元素在内存中是连续存放的，那么，我们能不能通过【首地址+偏移量】的方式来得到其他元素的地址呢？
答案是可以的，比如下面的代码：

int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };  
	int* p = &arr[0];   //取出首元素的地址放入指针p
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));  //(p+i)就是（指针+整数）的形式
	}
}

输出结果是：
1 2 3 4 5

也就是说：
(p+i)所代表的地址，随着i每次加1，地址也跳跃到了后面的元素
所以：
**指针±整数**就是：以指针为首地址，来计算出偏移量为整数的元素的地址，让指针实现向前和向后的跳跃。

2，指针-指针

前提条件：两个指针必须指向同一块空间（比如，同一个数组）
来看下面代码：

int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p1 = &arr[0];  //p1存放的是第一个元素的地址
	int* p2 = &arr[4];  //p2存放的是最后一个元素的地址
	printf("p1 = %p\n", p1);  //打印指针p1的内容
	printf("p2 = %p\n", p2);  //打印指针p2的内容
	printf("p2 - p1 = %d\n", p2 - p1);  //大地址-小地址
	printf("p1 - p2 = %d\n", p1 - p2);  //小地址-大地址
	return 0;
}

输出结果：

我们可以发现：
虽然指针是用16进制数来表示的，但是输出结果并不是将两个16进制数单纯的进行加减运算，输出结果也并不是一个指针。
实际上，指针-指针的绝对值是：指针之间元素的个数

对于指针±整数，指针-指针我们可以类比理解：
日期±天数：得到的是日期
日期-日期：得到的是天数
（在这里，日期就好比地址，天数就好比整数）

3，指针的关系运算

其实就是指针的大小比较，例如：

int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p = &arr[0];
	while (p < arr + 5)  //这里就是比较p和arr+5的（16进制数）大小
	{
		printf("%d ", *p);
		p++;
	}
	return 0;
}

输出结果是：
1 2 3 4 5

二，指针变量类型对指针使用的影响

1，影响指针解引用权限

指针的解引用权限通俗来讲就是：一次性能操作几个字节。

我们来看下面两段代码：

两段代码都是通过对指针解引用来操作n，给n赋值。区别在于左边的指针变量是int* 类型，但是右边的指针变量是char*类型

我们在调试时观察n的变化：

发现：
用 int* 类型的指针变量时，n被完全改成了0（其实被改了4个字节）：
从 0x11223344 → 0x00000000
用 char*类型的指针变量时，n只被改了一部分（其实被改了1个字节）:
从 0x11223344 → 0x11223300
这就是为什么图左的n值减少了120（转换为10进制）

上述现象都是因为：指针变量的类型决定了指针解引用的权限
char* 的指针解引用只能一次访问1个字节，但是int* 的指针解引用就可以访问4个字节
同理：
double* 可以访问8个字节
short* 可以访问2个字节

2，影响指针±整数的运算

来看下面的代码：

int main()
{
	int n = 10;
	char* p1 = (char*)&n;
	int* p2 = &n;

	printf("&n   = %p\n", &n);
	printf("p1   = %p\n", p1);
	printf("p1+1 = %p\n", p1+1);
	printf("p2   = %p\n", p2);
	printf("p2+1 = %p\n",p2+1);
	return 0;
}