深度剖析指针（上）——“C”

news2024/11/17 7:21:23

各位CSDN的uu们你们好呀，今天，小雅兰的内容是指针噢，在学习C语言的过程中，指针算是一个比较重要的内容，当然，难度也是比较大的，那么现在就让小雅兰来带大家进入指针的世界吧

字符指针

数组指针

指针数组

数组传参和指针传参

之前其实已经写过指针的博客了，但是写得不是很深入

指针——“C”_认真学习的小雅兰.的博客-CSDN博客

  • 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
  • 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
  • 指针是有类型，指针的类型决定了指针的+-整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
  • 指针的运算。

接下来，让我们详细剖析一下指针

字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;//pc就是字符指针
    *pc = 'w';
	return 0;
}

char * p="abcdef";//是把字符串首字符的地址存放在p中

//表达式的值是首字符的地址，右边是一个常量字符串，常量字符串不能修改

所以，一般会在char * p前面加上一个const，使得*p的内容不允许被修改

const char * p="abcdef";

const的作用之前小雅兰也详细写过

实用调试技巧——“C”_认真学习的小雅兰.的博客-CSDN博客

char arr[]="abcdef";

char * p=arr;//p指向的是数组的首元素，arr数组是可以修改的

int main()
{
    const char* pstr = "hello bit.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}

代码 const char* pstr = "hello bit.";特别容易让人误以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr 里了，但是本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了pstr中。

 上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。

下面，我们来看一道题目：

这道题目出自于《剑指offer》

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
    const char *str3 = "hello bit.";
    const char *str4 = "hello bit.";
    if(str1 ==str2)
 printf("str1 and str2 are same\n");
    else

 printf("str1 and str2 are not same\n");
       
    if(str3 ==str4)
 printf("str3 and str4 are same\n");
    else

 printf("str3 and str4 are not same\n");
       
    return 0;
}

str1和str2 是两个数组，数组名表示首元素的地址，但是这两个数组不是同一块空间。

str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域，当 几个指针。指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存。但是用相同的常量字符串去初始化 不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。

所以str1和str2不同，str3和str4不同。

但是，&str3和&str4就是完全不一样的啦

指针数组

采用类比法的方法，来理解就可以了。

  • 字符数组——存放字符的数组——char arr1[10];
  • 整型数组——存放整型的数组——int arr2[5];
  • 指针数组——存放的就是指针
  • 存放字符指针的数组——字符指针数组——char * arr3[5];
  • 存放整型指针的数组——整型指针数组——int * arr4[6];
#include<stdio.h>
int main()
{
	char* arr[] = { "abcdef","hehe","qwer" };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("%s\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

字符指针数组！！！

 

 下面，我们来利用整型指针数组，来模拟实现一个二维数组，其实之前也写过，现在再来复习一下！！！

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[5] = { 6,7,8,9,10 };
	int arr3[5] = { 11,12,13,14,15 };
	//arr是一个存放整型指针的数组
	int* arr[] = {arr1,arr2,arr3};
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%-3d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

 这个代码还有另外一种写法：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[5] = { 6,7,8,9,10 };
	int arr3[5] = { 11,12,13,14,15 };
	//arr是一个存放整型指针的数组
	int* arr[] = { arr1,arr2,arr3 };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%-3d ", *(arr[i]+j));
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

数组指针

依旧还是采用类比法！！！

整型指针——指向整型的指针

int a=10;

int * p=&a;

字符指针——指向字符的指针

char ch='w';

char * pc=&ch;

数组指针——指向数组的指针

int arr[10];

int(*pa)[10]=&arr;//取出的是数组的地址

char arr[10];

char(*pc)[10]=&arr;

int * arr[5];

int * (*p)[5]=&arr;

 指针数组——是数组——是一种存放指针的数组

 数组指针——是指针——是一种指向数组的指针

int (*p)[10];

//解释：p先和*结合，说明p是一个指针变量，然后指着指向的是一个大小为10个整型的数组。所以p是一个 指针，指向一个数组，叫数组指针。

//这里要注意：[]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。

&数组名VS数组名 

小雅兰其实之前也写过这些内容，只是涉及不深

数组——“C”_认真学习的小雅兰.的博客-CSDN博客

对于下面的数组：

int arr[10];

arr 和 &arr 分别是啥？

我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。

那&arr数组名到底是啥？

我们看一段代码：  

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr);
	return 0;
}

数组名绝大部分情况下是数组首元素的地址

但是有两个例外

1.sizeof(数组名)——sizeof内部单独放一个数组名的时候，数组名表示整个数组，计算得到的是数组的总大小

2.&arr——这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址，从地址值的角度来讲和数组首元素的地址是一样的，但是意义不一样 

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。

难道两个是一样的吗？

我们再看一段代码： 

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("&arr= %p\n", &arr);
	printf("&arr[0]=%p\n", &arr[0]);
	printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);
	printf("&arr+1= %p\n", &arr + 1);
	printf("&arr[0]+1=%p\n", &arr[0] + 1);
	return 0;
}

 

可见：&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义不一样 。

实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。

本例中 &arr 的类型是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型

数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以 &arr+1 相对于 &arr 的差值是40.

数组指针的使用

那数组指针是怎么使用的呢？

既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	//下标的形式访问数组
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
    return 0;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
    //指针来访问
	int* p = arr;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
    return 0;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
    //数组指针
	//一些别扭的写法，虽然对，但是不推荐
	//不要强行去用数组指针
	int(*p)[10] = &arr;
	int i = 0;
	//p——&arr
	//*p——*&arr
	//*p——arr
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *((*p) + i));
	}
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", (*p)[i]);
	}
	return 0;
}

一维数组指针的使用：

#include<stdio.h>
//一维数组传参，形参是数组
void print(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
//一维数组传参，形参是指针
void print(int * arr, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//与arr[i]一样
	}
}
void print(int* arr, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(arr+i));
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print(arr, sz);
	return 0;
}

二维数组指针的使用：

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf("%-3d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
}
void print_arr2(int(*arr)[5], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf("%-3d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
}
void print_arr2(int(*arr)[5], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf("%-3d ", *(*(arr+i)+j));//与arr[i][j]一样
		}
		printf("\n");
	}
}
int main()
{
	int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 };
	print_arr1(arr, 3, 5);
	//数组名arr，表示首元素的地址
	//但是二维数组的首元素是二维数组的第一行
	//所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址，是一维数组的地址
	//可以数组指针来接收
	print_arr2(arr, 3, 5);
	return 0;
}

学了指针数组和数组指针，我们来一起回顾并看看下面代码的意思：

int arr[5];
//整型数组
int *parr1[10];
//指针数组
int (*parr2)[10];
//数组指针
int (*parr3[10])[5];
//parr3是数组，数组中存放的是指针，该指针指向的又是数组

数组参数、指针参数

一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok
{}
void test(int arr[10])//ok
{}
void test(int* arr)//ok
{}
void test2(int* arr[20])//ok
{}
void test2(int** arr)//ok
{}
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };//整型数组
	int* arr2[20] = { 0 };//指针数组
	test(arr);
	test2(arr2);//数组的每个元素都是int* 类型
	//一维数组传参，形参可以是数组，也可以是指针
	//当形参是指针的时候，要注意类型
}

二维数组传参

#include<stdio.h>
void test(int arr[3][5])//ok
{}
void test(int arr[][])//error
{}
void test(int arr[][5])//ok
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int* arr)//error
//不可以用一个整型指针来接收一行的地址
{}
void test(int* arr[5])//error
//指针数组
{}
void test(int(*arr)[5])//ok
//数组指针
{}
void test(int** arr)//error
//二级指针
//接收一级指针的地址，传过去的压根不是一个一级指针
{}
int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };
	test(arr);
	//二维数组的数组名是首元素的地址，也就是第一行的地址
}
//二维数组传参，参数可以是数组，也可以是指针
//如果是数组，行可以省略，但是列不能省略
//如果是指针，传过去的是第一行的地址，形参就应该是数组指针

一级指针传参

#include <stdio.h>
void print(int* p, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", *(p + i));
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int* p = arr;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//一级指针p，传给函数
	print(p, sz);
	return 0;
}

思考：当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

整型变量的地址、整型指针、数组首元素的地址

二级指针传参 

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
	printf("num = %d\n", **ptr);
}
int main()
{
	int n = 10;
	int* p = &n;//p是一级指针
	int** pp = &p;//pp是二级指针
	test(pp);
	test(&p);
	return 0;
}

思考：当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

二级指针变量、一级指针变量的地址、指针数组

void test(char** p)
{

}
int main()
{
	char c = 'b';
	char* pc = &c;
	char** ppc = &pc;
	char* arr[10];
	test(&pc);
	test(ppc);
	test(arr);//Ok
	return 0;
}

好啦，小雅兰今天的内容就到这里啦，指针这个大小，总体来说难度还是很大的，所以，小雅兰也要花很多时间去消化呀，那么，函数指针和回调函数的知识点敬请期待小雅兰的下一篇博客噢！！！小雅兰加油呀！！！

 

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