什么是指针?
在C语言中,操作系统屏蔽掉所有的硬件存储器,为程序员提供了一个类似数组的内存空间;
这个内存空间的基本单位是字节,也是程序员能够操作的基本单位。
指针就是每块基本单位大小的内存的地址,通常被叫做地址或者地址编号。将字节大小的内存
分别进行编号,有助于我们对于内存的使用。
用来存放指针的变量就是指针变量,这也是程序员通常所说的指针。以下所有的指针变量统称
为指针。
声明指针的格式:
存储类型指针类型*指针名;
eg:char*p;
int*p;等
存储类型:
不单独声明时,有两种情况
情况1:局部定义指针时,默认为auto类型。表示当进入代码块时,系统为自动变量分配内存.
在块内,这些变量被定义,并被认为他是局部于本块的.当退出块时,系统释放分配给自动变量的
内存,因此,变量值就丢失了.重新进入块,系统会为自动变量再次分配内存,原先的值已经没有
了。
情况2:全局定义指针时,默认为extern类型。表示为该变量永久的分配存储,直到当前进程
运行结束。全局变量在整个程序执行期间都是存在的。
指针类型:
由于指针保存的是地址,所以地址相关的变量或者结构,都可以作为指针的类型;
如:char、short、int、long等基本类型所定义的指针类型就是char*、short*、int*、
long*等
指针也可以保存数组的地址,该指针就变成了数组指针;指针也可以保存结构体变量的地址,
该指针就变成了结构体指针;指针也可以保存函数的地址,该指针就变成了函数指针;
*号:
*号有两个作用:
作用1:在定义时,和普通变量做区分,如果没有*号,那就和普通变量的定义格式一致,没
有任何的区别了;
作用2:在使用时,*变量名这个形式表示拿到指针保存的地址上的数据;后面详细说;
指针名:
指针名是一个标识符,要符合标识符的命名规范;
注:标识符的命名规范:
1、由数字、字母、下划线组成
2、不能以数字开头
3、不能和关键字冲突,严格区分大小写
指针的大小?
指针的大小和类型没有关系,和CPU的运行时的寻址位数有关系;
在32位操作系统中,32位CPU一次最大能够访问32位数据,所以指针的大小就是32位,即4
字节;
在64位操作系统中,64位CPU一次最大能够访问64位数据,所以指针的大小就是64位,即8
字节;
验证:
使用64位编译器:
linux@ubuntu:~$gcc01test.c
linux@ubuntu:~$./a.out
sizeof(char*)=8
sizeof(short*)=8
sizeof(int*)=8
sizeof(long*)=8
linux@ubuntu:~$cat01test.c
#include<stdio.h>
intmain(intargc,constchar*argv[])
{
printf("sizeof(char*)=%ld\n",sizeof(char*));
printf("sizeof(short*)=%ld\n",sizeof(short*));
printf("sizeof(int*)=%ld\n",sizeof(int*));
printf("sizeof(long*)=%ld\n",sizeof(long*));
return0;
}
使用32位编译器:
linux@ubuntu:~$gcc01test.c-m32
linux@ubuntu:~$./a.out
sizeof(char*)=4
sizeof(short*)=4
sizeof(int*)=4
sizeof(long*)=4
linux@ubuntu:~$cat01test.c
#include<stdio.h>
intmain(intargc,constchar*argv[])
{
printf("sizeof(char*)=%d\n",sizeof(char*));
printf("sizeof(short*)=%d\n",sizeof(short*));
printf("sizeof(int*)=%d\n",sizeof(int*));
printf("sizeof(long*)=%d\n",sizeof(long*));
return0;
}
指针类型有什么作用?
由于一个指针只能保存一个地址,一个地址仅仅代表一个字节内存,而通常情况下,程序员定
义变量都不不止使用一个字节;所以如何让指针访问到占有多个字节内存的变量的其他数据,
就是通过指针类型;
指针类型决定着指针一次能够访问的最大内存空间;
举例:
linux@ubuntu:~$./a.out
a=0x12345678
p=0x7fff5eec899c
*p=0x12345678//当指针类型和指针所保存变量的类型相同时,能够正常获取到变
量的数据
linux@ubuntu:~$cat01test.c
#include<stdio.h>
intmain(intargc,constchar*argv[])
{
inta=0x12345678;//定义一个变量a,保存16进制数0x1234567,总共占4字节
int*p=&a;//定义一个指针,保存变量a的地址
printf("a=%#x\n",a);//#号表示数字前导符,16进制的前导符,是0x,%x表示打印
16进制数
printf("p=%p\n",p);//由于指针p中保存的是地址,打印地址用%p
printf("*p=%#x\n",*p);//*p表示取到指针保存的地址上的数据,*p<==>a
return0;
}
这是我们正常使用指针,保证使用的指针类型和保存的数据类型一致,防止数据丢失;以上示
例中,指针能够正常取到变量a的4个字节内存上的所有数据;
如果将上述示例修改:
linux@ubuntu:~$./a.out
a=0x12345678
p=0x7ffe4b4f344c
*p=0x78//当指针类型和指针所保存变量的类型不同时,不能够正常获取变量的数据
linux@ubuntu:~$cat01test.c
#include<stdio.h>
intmain(intargc,constchar*argv[])
{
inta=0x12345678;//定义一个变量a,保存16进制数0x1234567,总共占4字节
char*p=(char*)&a;//定义一个char*类型的指针,保存int类型的变量a的地址,
由于类型不一致,编译器会报警告,所以将&a的类型强制转换为char*类型。消除警告;
printf("a=%#x\n",a);
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%#x\n",*p);
return0;
}
由上述示例得知,当指针类型和指针所保存变量的类型不同时,不能够正常获取变量的数据,
指针所获取到的数据大小由指针决定;
0x78总共占1个字节,和char*类型的指针,所能访问的数据长度一致;
如何使用指针?
指针的使用只需要记住两点
1、指针保存的是已定义的变量地址,不能保存未经定义的常量和地址;
2、指针提供另一种操作变量数据的方法,主要和*号有关;
指针是怎么进行偏移的?
指针的偏移,就是指针的运算,指针和普通变量一样,也是可以进行运算的,但是和普通变量
不一样的是,普通变量的运算是对普通变量中保存的数据继续宁运算,而指针的运算和指针类
型有关。
最常使用的指针偏移操作为:p++或者p--等
示例:
linux@ubuntu:~$./a.out
p=0x7ffddc670170//这是指针p中保存的地址
*p=10//这是指针p中保存的地址上的数据,发现为*p==str[0]
p=0x7ffddc670174//这是指针p进行偏移,即p++之后,指针p中保存的地址
*p=20//这是指针p中保存的地址上的数据,发现为*p==str[1]
p=0x7ffddc670178//这是指针p再次进行偏移,即p++之后,指针p中保存的地址
*p=30//这是指针p中保存的地址上的数据,发现为*p==str[2]
linux@ubuntu:~$cat01test.c
#include<stdio.h>
intmain(intargc,constchar*argv[])
{
intstr[5]={10,20,30,40,50};//定义一个数组,有5位元素,每位元素都是int类型
的
int*p=str;//定义一个int*类型的指针,当前保存的是数组的首地址,也是数字首位
元素的地址,str作为数组名,也表示数组的首地址
printf("p=%p\n",p);//打印当前首元素的地址
printf("*p=%d\n",*p);//打印首位元素
p++;//指针进行偏移,等价于p=p+1;表示指针p像后偏移1次,并不是表示p中的
地址加1,地址怎么变化取决于指针类型
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%d\n",*p);
p++;
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%d\n",*p);
return0;
}
由示例可以发现,对于int*类型的指针,虽然只是进行p++操作,但是真正的地址的运算却是
+4;和指针类型有关;
综上所述:
1、指针保存的是地址,地址是内存中每一个字节大小空间的编号
2、指针的*号可以帮助指针获得指针保存地址上的数据内容
3、指针的类型决定指针所能够访问的内存大小,指针类型还和指针偏移有关
4、指针大小固定,32位系统中占4字节,64位系统中占8字节
5、指针不能使用常量和未使用的地址进行初始化,会出现野指针