C语言指针入门详解

一、指针简介

• 指针(Pointer)是C语言的一个重要知识点，其使用灵活、功能强大，是C语言的灵魂
• 指针与底层硬件联系紧密，使用指针可操作数据的地址，实现数据的间接访问
• 指针就是地址，通过访问此地址来获取该地址存储的数据

二、计算机存储机制

每个字节(Byte)（8位Bits）对应有自己的地址；

1、 int a = 0x123456;(一个整型是4个字节，即32位)，下图中是以小端字节序跨字节存储，有关字节序内容请参考Linux系统编程-网络通信_linux系统网络通信_单行梦想家的博客-CSDN博客

2、short b = 0x5A6B;

3、char c[ ] = {0x33,0x34,0x35};  char型是一个字节；数组在内存中必须分配一个连续的线性空间；

如果要把short  d[ ] = {0x5A6B,0X5B6A}存储，表示为图二，数组元素按顺序存储（0->1...），每个short按小端字节序存储

图一

图二

 

 

 

 

 

三、定义指针

• 指针即指针变量，用于存放其他数据单元（变量/数组/结构体/函数等）的首地址。
• 若指针存放了某个数据单元的首地址，则这个指针指向了这个数据单元
• 若指针存放的值是0，则这个指针为空指针
• 定义一个指针变量： 

16位系统：x=2，32位系统：x=4，64位系统：x=8  （与系统位宽相等） 

demo1:查看数据类型的长度(即存储大小)#include <stdio.h>int main()
{int a;int *p1;char b;char *p2;printf("a:%d\n",sizeof(a));printf("p1:%d\n",sizeof(p1));printf("b:%d\n",sizeof(b));printf("p2:%d\n",sizeof(p2));return 0;}>>>运行结果：
a:4
p1:8
b:1
p2:8

四、指针操作

若已定义：     

int a;        //定义一个int型的数据     

int *p;        //定义一个指向int型数据的指针

则对指针p有如下操作方式：

 

demo2:打印char型变量a的地址#include <stdio.h>int main()
{char a = 0x66;char *p = &a;printf("a:%x\n",a);printf("p:%x\n",p);printf("取内容p:%x\n",*p);return 0;}>>>运行结果：
a:66
p:61fe17
取内容p:66

 指针++的操作：偏移的是1个数据宽度，int*就是4个字节，char*就是1个字节，short*2个字节

demo3:指针++操作#include <stdio.h>int main()
{char a;char *p1 = &a;int b;int *p2 = &b;printf("p1:%x\n",p1);printf("p2:%x\n",p2);p1++;p2++;printf("p1++:%x\n",p1);printf("p2++:%x\n",p2);return 0;}>>>运算结果：
p1:61fe0f
p2:61fe08
p1++:61fe10
p2++:61fe0c

五、数组与指针

• 数组是一些相同数据类型的变量组成的集合，其数组名即为指向该数据类型的指针。
• 数组的定义等效于申请内存、定义指针和初始化

例如：   

char c[ ] = {0x33, 0x34, 0x35};

等效于：    申请内存         

                  定义 char *c = 0x4000;  

                  初始化数组数据 

利用下标引用数组数据也等效于指针取内容

例如：    c[0];    等效于：    *c;         

               c[1];    等效于：    *(c+1);         

               c[2];    等效于：    *(c+2); 

demo4:数组与指针#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{//char a[] = {0x33,0x34,0x35};//等效于以下步骤char *a;a=malloc(3*1);*a=0x33;*(a+1)=0x34;*(a+2)=0x35;printf("a[0]=%x\n",a[0]);printf("a[1]=%x\n",a[1]);printf("a[2]=%x\n",a[2]);printf("a[0]=%x\n",*a);printf("a[1]=%x\n",*(a+1));printf("a[2]=%x\n",*(a+2));return 0;}>>>运算结果：
a[0]=33
a[1]=34
a[2]=35
a[0]=33
a[1]=34
a[2]=35

 六、注意事项

• 在对指针取内容之前，一定要确保指针指在了合法的位置，否则将会导致程序出现不可预知的错误
• 同级指针之间才能相互赋值，跨级赋值将会导致编译器报错或警告

 七、指针应用

传递参数

• 使用指针传递大容量的参数，主函数和子函数使用的是同一套数据，避免了参数传递过程中的数据复制，提高了运行效率，减少了内存占用
• 使用指针传递输出参数，利用主函数和子函数使用同一套数据的特性，实现数据的返回，可实现多返回值函数的设计

传递返回值

• 将模块内的公有部分返回，让主函数持有模块的“句柄”，便于程序对指定对象的操作

直接访问物理地址下的数据

• 访问硬件指定内存下的数据，如设备ID号等
• 将复杂格式的数据转换为字节，方便通信与存储

demo5:函数返回多个返回值，求数组中最大值以及该值出现的次数#include <stdio.h>void FindMaxAndCount(int *max,int *count,const int *array,int length)
{int i;*max=array[0];*count=1;for(i=1;i<length;i++){if(array[i]>*max){*max=array[i];*count=1;}else if(array[i]==*max){(*count)++;}}
} int main()
{int a[]={1,2,4,6,4,6,3};int Max;int Count;FindMaxAndCount(&Max,&Count,a,7);printf("Max=%d\n",Max);printf("Count=%d\n",Count);return 0;}