对C语言中指针的理解与其基础使用实例
C语言的指针,关键意思在于“指”。
“指”是什么意思?
其实完全可以理解为指示的意思。比如,有一个物体,我们称之为A。正是这个物体,有了这么个称谓,我们才能够进行脱离这个物体的实体而进行一系列的交流。将一个物体的指示,是对这个物体的抽象。有了这种抽象能力,才有所谓的智慧和文明。所以这就是“指示”这种抽象方法的威力。
退化到C语言的指针,指针是一段数据/指令(在冯诺易曼体系中,二者是相通,在同一空间中的)的指示。这是指示,也就是这段数据/指令的起始位置。但是数据/代码是需要一个解释的方法的。比如0x0001,可以作为一个整数,也可以作为作为一串指令,也可以作为一串字符,总之怎样解释都可以。
而C语言,在编译阶段,确定了这段数据/指令的“解释方法”。
例如,整型指针,表示的就是可以从这个指针p指向的位置开始解释,解释为一个整数。
一个函数指针,表示的就是可以从这个指针p指向的位置开始解释,解释为一段指令,对应的输入和输出以及返回值按照函数指针的类型,符合相应的要求。
综上,C语言的精髓是指针,但指针不仅仅是C语言的精髓,它是抽象的精髓。各个语言中都有类似的东西,例如函数,例如引用。
(引用和指针的区别,我的理解,不可以进行+/-偏移操作的指针,就是引用。随意偏移,很容易使得目标位置不符合其相应的意义,从而造成解释失败,进而崩溃。而增加了偏移功能的指针,好处是方便表述一堆具有相同类型的数据/指令,数组之类的就是这样的实例。)
同样的void类型的指针,也是C语言的特色。void型的指针,就是去掉了指定类型的指针,从而使得可以以任意解释方式,解释指针,这就带来了如上的潜在问题。但是也可以说,这个C语言的特有威力(我一般都把C语言的威力理解为这个)。这个带来的好处非常之灵活。因为可以使用统一的类型来表述所有类型的数据。带来的问题,和上面是类似的。就是如果解释方法不当,就会造成灾难性的后果。C语言的强制类型转换也是打破常规的指针解释.也有可能带来问题.
下面来看一下关于指针的一些基础知识:
1. 基础
int i = 10; int *p = &i; /* 定义一个指向int类型的指针p,并把i的地址赋给它 */ printf("i=%d, &i=%p, p=%p, *p=%d \n", i, &i, p, *p);
程序输出为:
i=10, &i=0x22ac44, p=0x22ac44, *p=10
&i是i的地址,指针p保存了i的地址,*p是取指针的值,也就是i的值。
2. 指针类型的参数和返回值
/* 定义一个返回值为指向int类型的指针的函数 */ int *swap(int *px, int *py) { int temp; temp = *px; *px = *py; *py = temp; return px; } int main(void) { int i = 10; int j = 20; int *m = swap(&i, &j); printf("i=%d, j=%d, *m=%d \n", i, j, *m); return 0; }
程序输出为:
i=20, j=10, *m=20
return px相当于定义了一个int类型的临时指针来保存px,然后再把这个指针赋给指针m,所以m的指向和px是一样的。
3. 指针和数组
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *pa = &a[0]; printf("*pa=%d pa=%p a=%p \n", *pa, pa, a); pa++; printf("*pa=%d \n", *pa);
程序输出为:
*pa=1 pa=0x22ac28 a=0x22ac28 *pa=2
数组名作为参数传递时,实际传递的是第一个元素的指针,从上面的输入可以看出。
指针pa++是让pa指向下一个元素。
4. 指针与const
int n = 30; const int *x = &n; int const *y = &n; printf("*x=%d y++=%p \n", *x, y++);
程序输出:
*x=30 y++=0x22ac1c
const int 和 int const是一样的,都是定义一个指向const int类型的指针。所以*x是不可变的,不能执行(*x)++这样的操作,但是x是可变的,可以执行x++的操作。
int * const z = &n; printf("++(*z)=%d \n", ++(*z));
程序输出:
++(*z)=31
上面定义的是一个指向int类型的const指针,所以z是不可变的,但是指针的值是可变的。要定义都不可变的指针就是:
int const * const pz;
5. 指向指针的指针
int c = 40; int *pc = &c; int **ppc = &pc; printf("&pc=%p ppc=%p *ppc=%p **ppc=%d", &pc, ppc, *ppc, **ppc);
程序输出:
&pc=0x22ac0c ppc=0x22ac0c *ppc=0x22ac10 **ppc=40
*ppc取的是pc的值,而**ppc就相当于*pc,就是c的值。
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