逍遥自在学C语言 | 指针的基础用法

news2024/12/24 10:01:41

前言

在C语言中，指针是一项重要的概念，它允许我们直接访问和操作内存地址。

可以说，指针是C语言一大优势。用得好，你写程序如同赵子龙百万军中取上将首级；用得不好，则各种问题层出不穷，有种双拳难敌四手的感觉。

本文将介绍指针的基础知识，包括指针的定义、初始化、访问和运算。

一、人物简介

第一位闪亮登场，有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。

第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。

二、指针的基本概念

指针是一种变量，它存储的是内存地址而不是实际的值。

通过指针，我们可以直接访问和操作内存中存储的数据。下面是指针的基本概念：

int* ptr;  // 声明一个指向整数的指针

在上面的示例中，我们声明了一个名为ptr的指针变量，它可以指向整数类型的数据。

指针变量的类型必须与其指向的数据类型相匹配。

三、声明和初始化指针

要声明指针变量，我们需要使用*符号来指示该变量是一个指针。下面是指针的声明和初始化示例：

int* ptr;    // 声明一个指向整数的指针
int num = 10;  // 声明一个整数变量

ptr = &num;  // 将指针指向num变量的地址

在上面的示例中，我们声明了一个指向整数的指针ptr，然后将其初始化为变量num的地址，使用&运算符可以获取变量的地址。

四、访问指针和间接引用

通过指针，我们可以访问和修改其指向的变量。使用指针访问变量的值称为间接引用或解引用操作。

下面是访问指针和解引用的示例：

int* ptr;
int num = 10;

ptr = &num;

printf("变量num的值：%d\n", *ptr);  // 输出：变量num的值：10

*ptr = 20;  // 修改变量num的值

printf("变量num的新值：%d\n", num);  // 输出：变量num的新值：20

在上面的示例中，我们使用*ptr来访问指针所指向的变量num的值，并可以对其进行修改。

五、指针的运算

指针支持一些特定的运算，使得我们能够在内存中进行定位和遍历。

以下是指针的常见运算：

指针的自增和自减运算：使用自增和自减运算符可以将指针移动到下一个或上一个内存位置。

int* ptr;
int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};

ptr = nums;  // 指针指向数组的第一个元素

printf("第一个元素的值：%d\n", *ptr);  // 输出：第一个元素的值：1

ptr++;  // 指针自增，移动到下一个元素

printf("第二个元素的值：%d\n", *ptr);  // 输出：第二个元素的值：2

指针之间的相减运算：可以对两个指针进行相减运算，得到它们之间的距离（以元素个数为单位）。

int* ptr1;
int* ptr2;
int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};

ptr1 = nums;       // 指针1指向数组的第一个元素
ptr2 = &nums[3];   // 指针2指向数组的第四个元素

int distance = ptr2 - ptr1;

printf("两个指针之间的距离：%d\n", distance);  // 输出：两个指针之间的距离：3

通过以上示例，我们可以看到指针的自增、自减和相减运算的应用，它们在遍历数组和计算距离等场景中非常有用。

六、示例代码

下面是完整的示例代码，用于加深对指针的理解，巩固前面所学的知识：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 10;
    int* ptr = &num;

    printf("变量num的值：%d\n", *ptr);
    *ptr = 20;
    printf("变量num的新值：%d\n", num);

    int nums[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int* p = nums;
    printf("第一个元素的值：%d\n", *p);
    p++;
    printf("第二个元素的值：%d\n", *p);

    int* p1 = nums;
    int* p2 = &nums[3];
    int dist = p2 - p1;
    printf("两个指针之间的距离：%d\n", dist);

    return 0;
}