C 语言指针问题思考总结

作者 Marlous 日期 2019-03-07
C/C++
C 语言指针问题思考总结

一 基本概念

  • 指针变量就是存储地址的变量，声明时为 int *p = &a;，引用变量 a 的值赋给 b 需要先指针解引用 b = *p（此时用星号来引用该存储的地址的变量的值）。/ 指针类型的大小是固定的。

  • %p 为输出地址值的格式控制；& 为取地址符。输出变量地址值：

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    int a = 2;
    int *pzz = &a;
    printf("address is %p",pzz);
    printf("address is %p",&a);

  • 函数指针：
    指向函数的指针，存的是函数在内存中的入口地址，函数指针如 int (*compare)(int a, int b)。实参是函数名，形参是函数指针。

  • 指针函数：
    函数返回的是一个指针，如 int *compare(int a, int b)。

二 详解

举例，一些定义：
变量 c、指针变量 p；数组 name、指针数组 people。（%p %X 效果相同，前者是输出地址格式控制）。

普通变量、普通指针变量、数组变量、字符串数组变量略，详见 《C 语言疑难知识点总结》。

  1. 指针数组解释：

  • 一个指针数组存放了多个字符串数组的首地址，指针数组名是这个指针数组变量自己的首地址，对其解引用是字符串数组的首地址，因为字符串数组可以直接通过其首地址引用值，所以指针数组变量解引用也是存储的字符串。等同于普通指针变量的用法。

  • 地址（这个位置本身）需要解引用还原成值（位置上的值）。/ 如 *(people+2)[0])，指针变量 people+2（指针数组中的第三个指针变量）存的是地址，加一个星号解引用取值（另一个存值的数组的地址），如果是字符串数组就直接是值了，但如果不是则需要再次用方框解引用取值。

  1. 指针数组小结：

  • 用指针数组存若干个存了值的数组（其首地址）：
    想用若干数组（非字符串数组）中某个数组中的某个值时：指针数组（其中一个），解引用后变存值的数组首地址（指针数组变量存的位置上的值）-> 再次解引用变存值的数组中某个位置具体值。

  • 用指针数组存若干个存了值的变量地址、字符串数组（其首地址）：
    想用变量值、字符串数组，和普通指针变量一样：指针数组（其中一个），解引用后变成变量存的位置上的值（相当于字符串数组）。

  1. 小结：

  • 基本变量、指针：
    常规变量名是存的值（位置上的值）、常规指针变量名是存的某变量的地址（某个位置）。

  • 数组、指针数组：
    数组变量名是它自己的首地址、指针数组变量名（相当于若干个指针变量的第一个）是它自己的首地址（这个位置本身）。/ 数组名、指针数组名相当于初始化有自己地址的指针变量。/ 方框和星号 [] * 分别解引用数组、指针变量，来取这个位置上的值。

  • 字符串（数组）：
    （位置上的值、这个位置本身）数组的首地址可以引用其值即字符串数组，或方框星号 [] * 解引用来取这个位置上的值。

三 总结

1 概念间关系

总结

2 指针数组总结

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int main(void) {
	char *people[3];
	int i;
	char name1[10] = {"hello"};
	char name2 = 'D';
	char name3[10] = {'g','h','i'};
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		people[i] = (char *)malloc(10 * sizeof(char)); // 每个元素是一个指针（存储名字的数组首地址）
	}
	people[0] = name1; // 字符串
	people[1] = &name2; // 基本类型变量
	people[2] = name3; // 数组

/* 输出方式：指针数组里的指针变量自己的地址、指针数组变量存的值（地址）、指针数组变量引用值  */
	printf(" people+2 address is %p\n", people+2 ); // 指针数组变量自己的地址

	printf(" people[2] value is %p\n", people[2] ); // 指针数组变量存的值（地址）
	printf(" people[2] value is %p\n", *(people+2) );

	printf(" * people[1] value is %s\n", people[0] ); // 指针数组变量引用值：字符串数组
	printf(" * people[1] value is %s\n", *(people+0) );

	printf(" * people[1] value is %c\n", *(people[1]) ); // 指针数组变量引用值：基本类型变量
	printf(" * people[1] value is %c\n", *(*(people+1)) );

	printf(" * people[2] value is %c\n", people[2][1] ); // 指针数组变量引用值：数组
	printf(" * people[2] value is %c\n", (*(people+2))[1] );
}
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/* 输出 */
 people+2 address is 0061FF28 // 指针数组变量自己的地址
 people[2] value is 0061FF0B // 指针数组变量存的值（地址）
 people[2] value is 0061FF0B // ...
 * people[1] value is hello // 指针数组变量引用值：字符串数组
 * people[1] value is hello //...
 * people[1] value is D // 指针数组变量引用值：基本类型变量
 * people[1] value is D //...
 * people[2] value is h // 指针数组变量引用值：数组
 * people[2] value is h //...

指针数组总结

  • 指针数组、二维数组的统一：
    指针数组是先有指针（一组指针变量），用指针去表示是引用值。/ 二维数组是现有数组，后将数组的一维地址赋给指针，然后用指针去引用值。/ 两者在引用值上相同，但定义初始化不同：
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    指针数组：
    char *people[3];
    char name3[10] = {'g','h','i'};
    people[2] = name3;
    printf(" * people[2] value is %c\n", (*(people+2))[1] );

    二维数组：
    char name[3][3] = {{...},{...},{'g','h','i'}};
    char (*p)[4];
    p = &name[0];
    printf(" name[2][1] value is %c\n", (*(p+2))[1] ); // h

3 解释

  • 指针数组存放的是指针数组（若干个指针变量）变量自己的首地址（是数组、指针两个概念的集合）。/ 指针数组名 + n 来表示组中若干个指针变量；注意，数组名相当于首地址指针常量，不能加法移动改变位置。

  • 数组和指针类似，不同之处：数组名存放的是数组变量自己的首地址；指针存放的是其它变量的地址。

  • 基本类型变量存放的是一个数据值。

  • 字符串数组既类似基本变量（可以直接通过数组地址引用值，常用方法）、也是数组。

  • 数组指针：因为数组名本质上也是指针，所以第一次解引用是从数组指针变量还原为数组名，第二次解引用是从数组名还原为具体值。

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