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C 指針

學習C 語言的指針既簡單又有趣。 通過指針,可以簡化一些C 編程任務的執行,還有一些任務,如動態內存分配,沒有指針是無法執行的。 所以,想要成為一名優秀的C 程序員,學習指針是很有必要的。

正如您所知道的,每一個變量都有一個內存位置,每一個內存位置都定義了可使用連字號(&)運算符訪問的地址,它表示了在內存中的一個地址。 請看下面的實例,它將輸出定義的變量地址:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  var1;
   char var2[10];

   printf("var1 变量的地址: %x\n", &var1  );
   printf("var2 变量的地址: %x\n", &var2  );

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

var1 变量的地址: bff5a400
var2 变量的地址: bff5a3f6

通過上面的實例,我們了解了什麼是內存地址以及如何訪問它。 接下來讓我們看看什麼是指針。

什麼是指針?

指針是一個變量,其值為另一個變量的地址,即,內存位置的直接地址。就像其他變量或常量一樣,您必須在使用指針存儲其他變量地址之前,對其進行聲明。 指針變量聲明的一般形式為:

type *var-name;

在這裡,type是指針的基類型,它必須是一個有效的C數據類型, var-name是指針變量的名稱。用來聲明指針的星號* 與乘法中使用的星號是相同的。 但是,在這個語句中,星號是用來指定一個變量是指針。 以下是有效的指針聲明:

int    *ip;    /* 一个整型的指针 */
double *dp;    /* 一个 double 型的指针 */
float  *fp;    /* 一个浮点型的指针 */
char   *ch     /* 一个字符型的指针 */

所有指針的值的實際數據類型,不管是整型、浮點型、字符型,還是其他的數據類型,都是一樣的,都是一個代表內存地址的長的十六進制數。 不同數據類型的指針之間唯一的不同是,指針所指向的變量或常量的數據類型不同。

如何使用指針?

使用指針時會頻繁進行以下幾個操作:定義一個指針變量、把變量地址賦值給指針、訪問指針變量中可用地址的值。 這些是通過使用一元運算符*來返回位於操作數所指定地址的變量的值。 下面的實例涉及到了這些操作:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  var = 20;   /* 实际变量的声明 */
   int  *ip;        /* 指针变量的声明 */

   ip = &var;  /* 在指针变量中存储 var 的地址 */

   printf("Address of var variable: %x\n", &var  );

   /* 在指针变量中存储的地址 */
   printf("Address stored in ip variable: %x\n", ip );

   /* 使用指针访问值 */
   printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );

   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Address of var variable: bffd8b3c
Address stored in ip variable: bffd8b3c
Value of *ip variable: 20

C 中的NULL 指針

在變量聲明的時候,如果沒有確切的地址可以賦值,為指針變量賦一個NULL 值是一個良好的編程習慣。 賦為NULL值的指針被稱為空指針。

NULL 指針是一個定義在標準庫中的值為零的常量。 請看下面的程序:

#include <stdio.h>

int main ()
{
   int  *ptr = NULL;

   printf("ptr 的值是 %x\n", ptr  );
 
   return 0;
}

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

ptr 的值是 0

在大多數的操作系統上,程序不允許訪問地址為0 的內存,因為該內存是操作系統保留的。 然而,內存地址0 有特別重要的意義,它表明該指針不指向一個可訪問的內存位置。 但按照慣例,如果指針包含空值(零值),則假定它不指向任何東西。

如需檢查一個空指針,您可以使用if 語句,如下所示:

if(ptr)     /* 如果 p 非空,则完成 */
if(!ptr)    /* 如果 p 为空,则完成 */

C 指針詳解

在C 中,有很多指針相關的概念,這些概念都很簡單,但是都很重要。 下面列出了C 程序員必須清楚的一些與指針相關的重要概念:

概念描述
指针的算术运算 可以对指针进行四种算术运算:++、--、+、-
指针数组 可以定义用来存储指针的数组。
指向指针的指针 C 允许指向指针的指针。
传递指针给函数 通过引用或地址传递参数,使传递的参数在调用函数中被改变。
从函数返回指针 C 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配。