1 指针变量的基本操作基本操作 9 V% e2 l3 H% \5 C6 b1 \
int a,*iptr,*jptr,*kptr;
iptr = &a;
jptr = iptr;
*jptr = 100;
kptr = NULL;
图解:+ Y+ c8 ]5 A% J5 j
& O0 Y1 u5 Y) X* q& g 1.1 己址和己空间 : k+ Z/ w' L! A+ C
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。
, v1 S2 i% I4 ^6 h5 p1 k- C3 j 1.2 己值、他址、他空间 0 U8 L) _3 L3 C9 Y5 K! @- Q) r- L: \
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。
. d% e8 B" e }9 X: E! Q 1.3 声明与初始化
6 \: {' s T& J D2 `( 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:
4 T# D1 e- k& H9 ] 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 " X) T V& {& 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。* Q8 t B" y/ ]* ?$ z
#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:
5 M& i$ J: T! ^& s
, |+ _1 Y2 s6 [
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:5 T# X, Y6 D8 V8 u7 ?% D6 p$ C
" I+ [9 i4 P5 U) w; m
2 指针变量与数组名 6 t7 j$ D) E8 ~) f+ A8 B: Z! ^8 |
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
' f1 _1 J' i0 i$ I4 j9 r& O #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;
}
2 m- W* N0 Y/ v; @& C+ c9 W0 m
3 主调函数与被调函数之间的指针传递
5 i( s: _1 W" E# T- ] 看以下代码:
* Q4 K2 F# V8 T) x #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:
; A- P8 e9 B$ Z" h- j swap1传值:
; }% X$ F! |2 i/ q- h4 X L
2 ^2 ?+ a' E) o( l( N: W swap2传址(指针传递):1 J- B7 |) L( h# A6 p
% _9 j }1 e, l/ C' Q
4 数组做函数参数 , U* R" ^8 c6 a% Q
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。( }/ o( ^$ G8 o- L( J' k5 G* U
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。. q$ m2 [+ [; U! j( c K
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:9 _" N! ?, H: [0 v0 v
6 W4 S$ v* V+ z: q" _* f