1 指针变量的基本操作基本操作
# z3 e( L# X' l$ g2 Q+ w% ?( q$ {int a,*iptr,*jptr,*kptr;
iptr = &a;
jptr = iptr;
*jptr = 100;
kptr = NULL; 图解:( ~3 A' X- l' {8 Q
9 F2 n: e0 H6 P' m3 L8 v1.1 己址和己空间 \: D$ r0 `8 F5 A- r5 I8 M
指针变量也是一个变量,对应一块内存空间,对应一个内存地址,指针名就是己址。这空内存空间多大?一个机器字长(machine word),32位的CPU和操作系统就是32个位,4个字节,其值域为:0x-0xFFFFFFFF。64位的CPU和操作系统就是64个位,8个字节,其值域为:0x-0xFFFFFFFFFFFFFFFF。! P/ r, \0 J" \+ A
1.2 己值、他址、他空间$ m- ]( d/ p X i# k; b$ B
指针变量的值就是其指向的空间的地址,指向的地址的空间大小就是指针变量指向类型的大小。5 r' b1 F" A+ V+ [
1.3 声明与初始化
3 H, I: l" F1 r- K7 o当声明一个指针变量,没有初始化时,指针变量只获得了其自身的内存空间,而其指向还没有确定,此时指针变量解引用做左值是非法操作。如果要使用指针变量解引用做左值,有三条途径:
4 T" Z* x( q- ~" U* K2 W, Nint *ptr;
int *ptr_2;
int a = 1;
ptr_2 = &a;
// *ptr = 0; // 非法操作,其指向其指向的内存空间还未确定
ptr = &a; // ① 右值是一个变量地址
ptr = ptr_2; // ② 右值是一个同类型指针,且已初始化
ptr = (int*)malloc(sizeof(int));// ③ 右值是一个内存分配函数返回一个void指针
*ptr = 0; // 合法操作,ptr有了确定的指向及指向的内存空间; 1.4 函数之间指针值的传递
) e8 m3 ]- j2 X$ q m% P# d函数(如下例的funcForSpace())内定义局部变量(如下例的a)保存在一个函数的栈帧上,当一个函数执行完毕后,另一个函数(如下例的stackFrame_reuse())执行时,该空间会被stackFrame_reuse()重复使用,a所使用的空间将不复存在,所以当一个指针变量指向局部变量的内存空间时,其地址值传递给主调函数时,并不是一个有效值。#include <stdio.h>
void funcForSpace(int **iptr) {
int a = 10;
*iptr = &a;
}
void stackFrame_reuse()
{
int a[1024] = {0};
}
int main()
{
int *pNew;
funcForSpace(&pNew);
printf("%d\n",*pNew); // 10,此时栈帧还未被重复使用
stackFrame_reuse();
printf("%d\n",*pNew); // -858993460,垃圾值
while(1);
return 0;
} 可以在funcForSpace()内分配一块堆内存,传递给主调函数。
% {3 t6 r& a S" B3 r#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int g(int **iptr) { // 当试图修改主调函数的一级指针变量时,被调函数的参数是一个二级指针
if ((*iptr = (int *)malloc(sizeof(int))) == NULL)
return -1;
}
int main()
{
int *jptr;
g(&jptr);
*jptr = 10;
printf("%d\n",*jptr); // 10
free(jptr);
while(1);
return 0;
} 可以图示一下以上代码指针的传递过程:
% U' o- v( y% x' Z: Z1 r! u8 G
: P ?# N- L8 ?/ p3 S$ K 以下图示a表示计算机内存,b表示一个函数调用时在栈(stack)上开辟的栈帧空间:
* \+ R1 I, P6 \3 q L1 U) [
0 s& c* [6 R8 J0 i9 ~4 v) d2 指针变量与数组名
+ `& C. \- z3 K1 ?3 ~数组名在一定的上下文中会转换为指向数组首元素的地址,以方便指针的算术运算,如5 M: ]$ h( S- @$ n
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[5] = {0};
char b[20] = {0};
*(a+3) = 10; // a+3是指相对于地址a,偏移sizeof(int)个字节
*(b+3) = 'x'; // b+3是指相对于地址b,偏移sizeof(char)个字节
printf("%d, %c\n",a[3],b[3]); // 10, x
while(1);
return 0;
}
! R( v5 J/ l+ k: x! N- o
3 主调函数与被调函数之间的指针传递
" Y2 @* _$ w; B看以下代码:
3 T: A4 z% M% N& C#include <stdio.h>
void swap1(int x, int y) {
int tmp;
tmp = x; x = y; y = tmp;
}
void swap2(int *x, int *y) {
int tmp;
tmp = *x; *x = *y; *y = tmp;
}
void caller()
{
int a = 10;
int b = 20;
swap1(a,b);
printf("%d %d\n",a,b);
swap2(&a,&b);
printf("%d %d\n",a,b);
}
int main()
{
caller();
return 0;
} 以上代码可用以下图示理解:
, s* O4 B/ o& q. Z: Bswap1传值:
( E9 N2 E7 ^" J3 O4 ^
, u0 D; u/ Y' D* H! V2 m f% y" X
swap2传址(指针传递):
! |1 X# B. _* g _2 v, K
5 H) M2 \: e* i
4 数组做函数参数
. d& [3 C$ Z8 T; | 二维数组是数组的数组,n维数组是n-1维数组的数组。内存是一维的字节序列,所谓的n维数组其实只是一个逻辑意义的表示,其物理结构还是一维线性的。* l$ \5 _4 F& M2 Z9 u T
n维数组的元素是一个n-1维数组。如果用指针指向一个n维数组,其指针类型必须有n-1维的长度信息,当其用作函数参数时也是如此。+ Z) Y0 J9 x7 g0 ?
void g(int a[][2]) { // void g(int(*a)[2]){是相同写法
a[2][0] = 5;
}
void caller()
{
int a[3][2];
int (*p)[2] = a;
*(*(p+2)+0) = 7; // p=2表示相对于地址p偏移sizeof(*p)
printf("%d\n",a[2][0]); // 7
g(a);
printf("%d\n",a[2][0]); // 5
} 以上代码可以用以下图示辅助理解:
A! m5 e1 W, P7 H
+ w; p* x3 o# k9 B+ u; b
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