【C语言】详解 指针

前言：

在学习指针前，通过比喻的方法，让大家知道指针的作用。

想象一下，你在一栋巨大的图书馆里找一本书。如果没有书架编号和目录，这几乎是不可能完成的任务。

在 C 语言中，指针就像是图书馆的索引系统，它能让你快速定位和访问内存中的数据。

一·内存与地址：指针的基础

• 内存：计算机中用于临时存储数据的地方，类似于一排排连续的 "小格子"
• 内存地址：每个小格子的唯一编号，就像房间号一样
• 变量：存储在内存中的数据，有自己的类型和值

当你定义一个变量时，C 语言会在内存中为这个变量分配一块空间：

int num = 10;  // 在内存中分配4字节空间存储整数10
char ch = 'A'; // 分配1字节空间存储字符'A'

 每个变量都有一个内存地址，可以通过&运算符获取：

printf("num的地址是：%p\n", &num); // 输出类似0x7ffeefbff5ac的地址值

二·指针变量：存储地址的特殊变量 

指针变量是一种特殊的变量，它存储的不是普通的数据，而是内存地址。

定义指针变量的语法如下：

数据类型 *指针变量名;

例如，定义一个指向整数的指针：

int *p; // 定义一个指向int类型的指针p

指针变量也需要初始化，否则它会指向一个随机的内存地址（野指针），这是非常危险的： 

int num = 10;int *p = # // 指针p指向变量num的地址

不可以是

int p=#

这样毫无作用。

三·解引用操作符：通过地址访问数据 

 *  运算符除了用于定义指针外，还有另一个重要作用：解引用（dereference）。通过解引用操作，你可以访问指针所指向的内存位置的数据：

int num = 10;
int *p = #printf("p指向的地址：%p\n", p);       // 输出num的地址
printf("p指向的值：%d\n", *p);       // 输出10（通过解引用访问num的值）*p = 20;                             // 通过指针修改num的值
printf("修改后num的值：%d\n", num);  // 输出20

以将指针想象成一把钥匙，p是钥匙本身，而*p则是用这把钥匙打开的房间里存放的东西。 

 四·指针与数组：亲密的关系

在 C 语言中，数组名本质上是一个指向数组首元素的常量指针。

例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = arr; // arr等价于&arr[0]，即数组首元素的地址printf("arr[0]的值：%d\n", *p);      // 输出1
printf("arr[2]的值：%d\n", *(p + 2)); // 输出3（p+2表示偏移2个int单位的地址）

指针算术是指针操作的重要特性：

• 指针加 1：指向下一个同类型元素（地址值增加 sizeof (数据类型)）
• 指针减 1：指向前一个同类型元素

利用指针遍历数组：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p;for (p = arr; p < arr + 5; p++) 
{printf("%d ", *p); // 依次输出1 2 3 4 5
}

五·指针作为函数参数：传值与传址的区别 

C 语言中函数参数传递有两种方式：值传递和地址传递。 

 值传递

void swap(int a, int b) 
{int temp = a;a = b;b = temp;
}int main() 
{int x = 10, y = 20;swap(x, y); // 值传递，swap函数操作的是x和y的副本printf("x=%d, y=%d\n", x, y); // 输出x=10, y=20，未交换return 0;
}

地址传递（址传递）

void swap(int *a, int *b) 
{int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}int main() 
{int x = 10, y = 20;swap(&x, &y); // 传递地址，swap函数直接操作x和y的内存printf("x=%d, y=%d\n", x, y); // 输出x=20, y=10，成功交换return 0;
}