指针总结

基础概念

系统给虚拟内存的每个存储单元分配了一个编号，0x0000 0000-0xff ff ff ff,这个编号是地址，指针就是地址

内存数据的访问方式：

（1）直接访问—按变量名存取变量。

（2）间接访问——将变量的地址存放在另一个变量（指针变量），通过指针变量来访问。

数据在内存中的地址也称为指针，如果一个变量存储了一份数据的指针，我们就称它为指针变量。

在C语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。指针变量的值就是某份数据的地址，这样的一份数据可以是数组、字符串、函数，也可以是另外的一个普通变量或指针变量。

在32位平台，地址总线是32位，地址是32位编号，所以指针变量是32位即4个字节

 注意：

       （1）无论什么类型的地址，都是存储单元的编号，在32位平台下都是4个字节
                    即任何类型的指针变量都是4个字节大小.在64位系统中任何类型的指针都是8个字节大小。
                    
       （2）对应类型的指针变量，只能存放对应类型的变量的地址
                    举例：整型的指针变量，只能存放整型变量的地址

 拓展：
    字符变量char ch=’b’;ch占一个字节，它有一个地址编号，而这个编号就是ch的地址

    整型变量int a=0x12345678;a占4个字节，它占4个字节的存储单元，有4个地址编号

指针的定义及赋值方法

指针变量同普通变量一样，使用之前不仅要定义说明，而且必须赋予具体的值。未经赋值的指针变量不能使用， 否则将造成系统混乱，甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址， 决不能赋予任何其它数据，否则将引起错误。

    1.简单的指针变量
    数据类型 * 指针变量名；
    int * p；//定义了一个指针变量p
    注意：在定义指针变量的时候 * 是用来修饰变量的，说明变量p是个指针变量。
    变量名是p

    2.关于指针的运算符
    &取地址、*取值（解引用）

int pa = &a; 也可以写成 int pa = &a; 即 * 号可以紧跟在变量类型后，也可以紧跟在变量名字前，就是个指针类型标识符。这条语句等价于 int *pa; pa=&a;
其具体含义为：定义一个可以指向整型数据的指针变量pa，并用整型变量a的地址值对指针变量pa进行初始化，从而使指针变量pa具体地指向了整型变量a。

int a=0x12345678;
int b;
int *p;//在定义指针变量的时候*代表修饰的意思，修饰p是个指针变量
p=&a;//把a的地址给p赋值 &是取地址符
b=*p;//这里的*是解引用，取指针p所指向的变量a的值

p保存了a的地址，也可以说p指向了a
p和a的关系分析：
a的值是0x12345678，假设a的地址是：0xbf e8 98 68

int num;
num=*p;

分析：（1）在调用的时候*代表取值的意思，*p就相当于p指向的变量a
     （2）即num=*p和num=a是等价的
     (3）所以num=0x12345678；

小拓展：如果在一行中定义多个指针变量，每个指针变量前面都需要加*来修饰
​    int *p,*q;//定义了两个整型的指针变量p和q
​    int *p,q;//定义了一个整型指针变量p,和整型变量q

指针变量的运算(引用)

指针变量可以进行某些运算，但其运算的种类是有限的。 它只能进行赋值运算和部分算术运算及关系运算。

1指针运算符

指针运算符
(1)取地址运算符  &
​&是单目运算符，其结合性为自右至左，其功能是取变量的地址。例&a即变量a的地址

(2)取内容运算符  *
​*是单目运算符，其结合性为自右至左，用来表示指针变量所指的变量。在*运算符之后跟的变量必须是指针变量。
注意：指针运算符*和指针变量说明中的指针说明符* 不是一回事。
     在指针变量说明中，“*”是类型说明符，表示其后的变量是指针类型。int *p;
     而表达式中出现的“*”则是一个运算符用以表示指针变量所指的变量。*p=&a

若有定义：  int  a,  p=&a
（1）&*p 表示：p
（2）*&a 表示： a          
（3）(*p)++相当于a++    
（4）*p++相当于*（p++)，即先取p所指向变量的值，然后，让p指向下一个存储单元。
（5）*++p相当于*（++p)，即先让p指向下一个存储单元，然后再取p所指向变量的值。

//利用指针输入变量的值
main()
{  int a,b;
    int *p;
    p=&a; 
   scanf("%d",p);
    p=&b; 
    scanf("%d",p);
   printf(”a=%d, b=%d\n",a,b);
}

2指针变量的赋值运算

指针变量的赋值运算有以下几种形式： 
 1.指针变量初始化赋值，前面已作介绍。
 
 2.把一个变量的地址赋予指向相同数据类型的指针变量。
例如：    int a,*pa;
             pa=&a;    /*把整型变量a的地址赋予整型指针变量pa*/
 
 3.把一个指针变量的值赋予指向相同类型变量的另一个指针变量。
如：    int a,*pa=&a,*pb;
           pb=pa;  
    把a的地址赋予指针变量pb，
由于pa,pb均为指向整型变量的指针变量，
因此可以相互赋值 

 4.把数组的首地址赋予指向数组的指针变量。
例如：    int a[5],*pa;
    pa=a;    (C语言规定数组名表示数组的首地址)
也可写为： pa=&a[0]; 
      数组第一个元素的地址也是整个数组的首地址，也可赋予pa
当然也可采取初始化赋值的方法：
                           int a[5],*pa=a;

5.把字符串的首地址赋予指向字符类型的指针变量。
            例如：    char *pc;
              pc="C language";
    或用初始化赋值的方法写为：    
             char *pc="C Language"; 
这里应说明的是并不是把整个字符串装入指针变量， 而是把存放该字符串的字符数组的首地址装入指针变量。

注意：指针变量可以赋予0值，则p=0表明p是空指针，它不指向任何变量；

字符串的地址和指向字符串的指针变量

字符串在内存中的起始地址称为字符串的地址，可以定义一个字符指针变量指向一个字符串。

1.逐个引用
main()
{ 
      char *string=”I love Beijing.”; 
      for(; *string!=’\0’; string++) 
      printf(“%c”, *string);
      printf(“\n”);
}
   字符指针变量string中，仅存储串常量的地址，而串常量的内容（即字符串本身），是存储在由系统自动开辟的内存块中，并在串尾添加一个结束标志’\0’。
  
2.整体引用
main()
    { char *string=”I love Beijing.”; 
       printf(“%s\n”,string);
     }
通过指向字符串的指针变量string，整体引用它所指向的字符串的原理：系统首先输出string指向的第一个字符，然后使string自动加１，使之指向下一个字符；重复上述过程，直至遇到字符串结束标志。

3.字符指针变量与字符数组之比较
虽然用字符指针变量和字符数组都能实现字符串的存储和处理，但二者是有区别的，不能混为一谈。
（1）存储内容不同。
字符指针变量中存储的是字符串的首地址，而字符数组中存储的是字符串本身（数组的每个元素存放一个字符）。
（2）赋值方式不同
对字符指针变量，可采用下面的赋值语句赋值：
       char  *pointer;
        pointer="This is a example.";
而字符数组，虽然可以在定义时初始化，但不能用赋值语句整体赋值。下面的用法是非法的：
       char   array[20]；
       char   array="This is a example.";   /*非法用法*/
！！！补：字符数组的正确赋值方法
     1、定义的时候直接用字符串初始化
        char a[10]="hello";
     注意：不能先定义再给它赋值，如char a[10]; a[10]="hello";这样是错误的！只有定义初始化是才能这样赋值
     2、对数组中字符逐个赋值
     char a[10]={'h','e','l','l','o'};
     3、利用strcpy，这个比较值得推荐的方法
     char a[10]; strcpy(a, "hello");
（3）指针变量的值是可以改变的，字符指针变量也不例外；而数组名代表数组的起始地址，是一个常量，而常量是不能被改变的。

函数与指针

•用指针变量可以指向一个函数。简称函数指针。
•函数在编译时被分配给一个入口地址。这个函数的入口地址就称为函数的指针。
定义格式：函数的返回值类型（函数指针名）（函数的形参列表）
例：int (p)(int a,int b);

//函数的指针
 int  max（int ｘ，int ｙ）//max函数：判断两个值的最大值
｛ int ｚ；
     if（ｘ＞ｙ）ｚ＝ｘ；
　　else      ｚ＝ｙ；
    return（ｚ）；
  ｝
void　main（）
｛  int  ｍａｘ（int，int）；
      int （*ｐ）（）；//int (*p)()为函数指针的定义
      int ａ，ｂ，ｃ；
     ｐ＝ｍａｘ;//将max函数赋给指针函数p
　  scanf（″％ｄ，％ｄ″，＆ａ，＆ｂ）；
     ｃ＝（*ｐ）（ａ，ｂ）；//此时*p起到了max函数相同的作用
　  printf（″ａ＝％ｄ，ｂ＝％ｄ，ｍａｘ＝％
                 ｄ″，ａ，ｂ，ｃ）；
  ｝

指针函数：是一个函数，但是这个函数的返回值类型是另一个指针。

int *fun()
{
    int a=10;
    int *p=10；
    return p;
    //return &a;这样写是错的，指针函数需要返回一 个指针，例如上面的*p才是正确的返回类型
}
int main()
{
    int *q=fun();
    printf("%d\n",*q);
}

//例：使用函数指针得出两个数的最大值，最小值，相加值。
#include<stdio.h>
void main()
{//函数声明
    int max(int,int);
    int min(int,int);
    int add(int,int);
    void process(int,int,int(*fun)(int,int));
    
    int a,b;
    printf("enter a and b:");
    scanf("%d,%d",&a,&b);
    printf("max=");  process(a,b,max);
    printf("min=");  process(a,b,min);
    printf("sum=");  process(a,b,add);
}
int max(int x,int y)
{
    int z;
    if(x>y) z=x;
    else    z=y;
    return(z);
}
int min(int x,int y)
{
    int z;
    if(x<y) z=x;
    else    z=y;
    return(z);
}
int add(int x,int y)
{
    int z;
    z=x+y;
    return(z);
}
void process(int x,int y,int(*fun)(int,int))
{
    int result;
    result=(*fun)(x,y);
    printf("%d\n",result);
}
//这里的fun函数就是一个函数指针，可以在main函数中将max，min，add函数带入使用。

数组与指针

一个数组，若其元素均为指针类型数据，称为指针数组，也就是说，指针数组中的每一个元素都相当于一个指针变量。
一维指针数组的定义形式为:
类型名 数组名[数组长度]；
例如：int *p[4];

//将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void main()
{
     void sort(char *name[],int n);
     void print(char *name[],int n);
     //指针数组定义与赋值
     char *name[]={"Follow me","BASIC","Great Wall","FORTRAN","Computer design"};
     int n=5;
     sort(name,n);
     print(name,n);
}
void sort(char *name[],int n)
{//比较首字母顺序
     char *temp;//字符串指针变量
     int i,j,k;
     for(i=0;i<n-1;i++)
     {
        k=i;
	   for(j=i+1;j<n;j++)
	      if(strcmp(name[k],name[j])>0)
          {
              k=j;
          }
	     if(k!=i)
          {
             temp=name[i];
             name[i]=name[k];
             name[k]=temp;
          }
	 }
}
void print(char *name[ ],int n)
{//字符串的输出
    int i;
    for(i=0;i<n;i++)
    printf("%s\n",name[i]);
}

小结

有关指针的数据类型的小结

指针运算小结

(1) 指针变量加（减）一个整数
例如：p++、P--、p+i、p-i、p+=i、p-=i等。

(2) 指针变量赋值
将一个变量地址赋给一个指针变量。如：
​p=&a（将变量ａ的地址赋给ｐ）
​p=array；（将数组array首元素地址赋给p）
​p=&array[ i ]；（将数组array第i个元素的地址赋给ｐ）
​p=max;（max为已定义的函数，将max的入口地址赋给p）
​p1=p2;（p1和p2都是指针变量，将p2的值赋给p1）

(3) 指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何变量。

(4) 两个指针变量可以相减
如果两个指针变量都指向同一个数组中的元素，则两个指针变量值之差是两个指针之间的元素个数 。