1 指针变量的基本操作基本操作 S$ K: q4 L! @( A, N/ e
int a,*iptr,*jptr,*kptr;
iptr = &a;
jptr = iptr;
*jptr = 100;
kptr = NULL; 图解:
0 u7 ]6 v3 A* J+ @' s) s. t
9 i) W$ e8 a! `1 v" H1.1 己址和己空间, s) Z5 L1 Y9 g8 L# E9 E* k
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。
* l& U/ k, M- Q0 Q. u+ j1.2 己值、他址、他空间
+ Z2 l; D8 \ D6 {0 b3 f5 J$ @, W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。
% x! k1 ?% L/ K1.3 声明与初始化
" P3 a( \6 s5 f$ a- T0 a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:0 |, z9 @, W) @) ]+ V& E* \: Q Y1 _
int *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7 A# U: D) Y( W5 O7 ]% {
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。
$ S( o2 y. E% B2 w' V7 P. ]#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:
; n6 F D0 A! ]$ P+ _7 R7 s2 S
6 ^1 _* F5 ^& Y4 X
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:
+ r9 U. Z/ o7 Y- T
: P! _3 S# { o; Y9 k v2 指针变量与数组名
' O' o p' V0 l& s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
: ~3 w# c; `* X# Z, D+ z3 ?7 s#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;
}
5 a% H; u; \# F% E3 W5 G" @, h3 主调函数与被调函数之间的指针传递
8 j; g* z6 l0 B看以下代码:2 x4 E; s8 V+ _7 j/ `" g
#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:6 M0 _5 c! x8 G- u* B
swap1传值:/ o( B$ T3 X6 t# q, s$ J
3 ]7 b0 A/ N+ H5 X% s7 c
swap2传址(指针传递):
9 l$ s/ d$ j+ [9 h
- E1 y% M1 t0 W" N4 数组做函数参数
, t( R! M- {6 @ 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。8 K/ y$ C& _+ `1 g0 M+ L2 }+ @$ Z1 K
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。, Y* ~. _# u" x
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:
0 o6 g5 s# r" W& ~7 M* Q" m
, V4 h# w3 @) S. o4 g. W
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