C语言-基础语法学习-2 一级指针

news2024/9/21 12:08:07

指针

基本概念
指针定义：使用符号声明指针变量，例如int * ptr;。
指针初始化：指针变量可以通过赋值操作初始化为某个变量的地址，例如ptr = & num;。
指针访问：通过符号可以访问指针所指向的内存地址上的值，例如*ptr。
空指针：指针变量可以被赋值为NULL，表示指向空地址。
指针算术：指针可以进行加法和减法运算，用于访问数组中的元素或者在内存中进行偏移操作。
指针和数组
指针与数组名：数组名本身就是一个指针，可以用于访问数组的首地址。
指针和数组的关系：指针可以用于遍历数组，通过指针算术实现数组元素的访问和操作。
指针数组：可以创建指针的数组，每个元素都是指向特定类型的指针。
指针和函数
指针作为函数参数：可以将指针作为参数传递给函数，以便在函数内部修改原始数据。
指针作为函数返回值：函数可以返回指针，以便将函数内部的动态分配内存传递给调用者。
动态内存分配
动态内存分配函数：malloc()、calloc()和realloc()函数用于在运行时动态分配内存空间。
释放内存：使用free()函数释放之前动态分配的内存空间。

C语言指针笔记

## 指针的基本概念
- 指针是一个变量，用于存储内存地址。
- 通过指针，可以访问和操作内存中的数据。

## 声明和初始化指针
- 声明指针时，使用`*`符号来表示指针类型。
- 初始化指针时，可以使用`&`运算符获取变量的地址。

```c
int *ptr;       // 声明一个整型指针
int num = 10;
ptr = &num;     // 将ptr指向num的地址

各种指针的定义

在这里插入图片描述

既然指针在操作系统中都是用8个字节表示一个地址，那么为什么定义的时候需要声明什么类型的指针变量呢？

声明类型以后，在p+1的时候，编译器才知道应该跨越多少字节（如指向a[1]，a[1][1] 的指针在加1后偏移的地址不同）才能指向下一个变量的地址。

用指针指向一块地址

注意要把常量转换成无符号整形指针的数据类型，一般还要加 volatile 防止被优化

volatile unsigned int *p = (volatile unsigned int *)0x000051EF;
printf("p = 0x%p\n", p);

指针变量指向数组

C语言中，数组名代表数组中首元素的地址

p = &a[0];  //p的值是a[0]的地址
p = a;   //p的值是数组a首元素(即a[0])的地址

指针变量和常量指针

int array[3] = {1, 2, 3};
int *p = array;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("%d", *p++); //指针变量可以改变，指向数组下一个元素的地址
    printf("%d", *array++); //错误，array数组名为常量指针，指向固定地址  
}

函数指针

函数地址（函数名就是函数地址）

如果在程序中定义了一个函数，在编译时，编译系统为函数代码分配了一段存储空间，这段存储空间的起始地址（又称入口地址）称为这个函数的指针。

定义一个函数指针变量

int getData(int, int);
int (*p)(int, int);  
//如果不加括号 int *p(int a, int b); 括号优先级更高，代表一个返回值为整形指针的函数，所以必须加括号
p = getData; //函数指针指向函数，函数名就是函数地址
int data;
data = (*p)(1，2); //*表示取值运算符，调用p指向的函数

案例：回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。

#include<stdio.h>

int Callback_1(int x) // Callback Function 1
{
    printf("Hello, this is Callback_1: x = %d ", x);
    return 0;
}

int Callback_2(int x) // Callback Function 2
{
    printf("Hello, this is Callback_2: x = %d ", x);
    return 0;
}

int Callback_3(int x) // Callback Function 3
{
    printf("Hello, this is Callback_3: x = %d ", x);
    return 0;
}

int Handle(int y, int (*Callback)(int))
{
    printf("Entering Handle Function. ");
    Callback(y);
    printf("Leaving Handle Function. ");
}

int main()
{
    int a = 2;
    int b = 4;
    int c = 6;
    printf("Entering Main Function. ");
    Handle(a, Callback_1);
    Handle(b, Callback_2);
    Handle(c, Callback_3);
    printf("Leaving Main Function. ");
    return 0;
}

运行结果：

Entering Main Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_1: x = 2
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_2: x = 4
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_3: x = 6
Leaving Handle Function.
Leaving Main Function.

可以看到，并不是直接把int Handle(int (*Callback)()) 改成 int Handle(int (*Callback)(int)) 就可以的，而是通过另外增加一个参数来保存回调函数的参数值，像这里 int Handle(int y, int (*Callback)(int)) 的参数 y。同理，可以使用多个参数的回调函数。