c语言基础学习07_指针 ============================================================================= 涉及到的知识点有: 1、指针、指针的概念、指针变量的定义、取地址运算符 &、无类型指针、 指针占用内存的说明、野指针 与 空指针、空指针理解的扩展、指针的兼容性(即指针类型之间一定要匹配)、 不同的数据类型在内存中占用的地址、指向常量的指针 和 指针常量、指针与数组的关系、指针运算、 通过指针使用数组素、不同类型的指针的区别以及与数组的关系、小案例:int类型与ip地址的对应关系 使用指针给二维数组排序、 2、指针数组、二级指针(指向指针的指针)、三级指针及其以上指针、函数的参数为指针变量时(指针变量作为函数的参数)、 函数的参数为数组名时(即数组名作为函数的参数)、函数的返回值为指针时(即指针作为函数的返回值)、 几个c语言的库函数:memset、memcpy、memmove函数,使用的时候需要包含头文件 #include <string.h>、 3、字符指针 与 字符串、通过指针访问字符串数组、通过指针使得字符串逆置、函数的参数为char *(即char *作为函数的参数)、 自定义函数实现求字符串长度和字符串拷贝、例外:如果函数的参数是一个字符串时,那么并不需要再传递一个参数说明这个字符串有多长、 4、指针数组作为main函数的形参、举个小例子:用到main函数的参数,实现计算两个数的和、 课后作业写一个程序,需要用到main函数的参数、 ============================================================================= c语言是面向过程的语言,是弱类型语言,c语言的源代码基本就是无数个函数的堆砌。 即很多函数就组成c语言源代码了,也即它的源代码基本就是函数构成的。 C语言里面的test()和test(void)是不一样的。什么也不写的话,C语言就比较含糊了,容易出错,结果不可知。 C++语言里面的test()和test(void)是一样的。 c语言几个松散的地方(不足的地方,不严禁的地方,它容易出错的地方)。 课后思考: 写一个函数求字符串的长度。课后思考,用递归函数实现求字符串长度。 ============================================================================= 指针 指针是c语言里面最抽象的、最重要的、最常用的。 指针的概念: 指针变量也是一个变量, 指针存放的内容是一个地址,该地址指向一块内存空间, 指针是一种数据类型(指针类型)。 计算机内存的最小单位是什么?BYTE(字节) 对于内存,每个BYTE(字节)都有一个唯一不同的编号,这个编号就是内存地址。 操作系统就给内存的每一个字节编了一个号,所以说:一个编号对应的是一个BYTE(字节)的空间大小。 打比方: 1 -> BYTE 2 -> BYTE 3 -> BYTE 4 -> BYTE 对应于 一个int多大?答:4个BYTE(字节),所以一个int占用了了4个编号(即4个不同的内存地址)。 地址的编号:在32位系统下是一个4个字节的无符号整数;在64位系统下是一个8个字节的无符号整数。 (因为地址不可能是负的,又因为无符号数可以表达一个更大的地址,有符号数表示的最大地址会变小) 指针变量的定义: 可以定义一个指向一个变量的指针变量。 取地址运算符 & & 可以取得一个变量在内存当中的地址。(取地址取的是内存地址) register int a; //寄存器变量,这种变量不在内存里面,而在cpu里面,所以是没有地址的, 所以寄存器变量不能使用&来得到地址。 无类型指针 定义一个指针变量,但不指定它指向具体哪种数据类型。可以通过强制转化将 void * 转化为其他类型指针, 也可以用 (void *) 将其他类型强制转化为void类型指针。 void *p; 指针之间赋值需要类型相同,但任何类型的指针都可以赋值给 void * 。 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 int main() 4 { 5 int *p; //定义了一个可以指向int类型地址的指针变量,指针变量的名字叫p。*不是指针变量名字的一部分。 6 //int * 是一种数据类型。 7 int a; //定义了一个int类型的变量,int变量的名字叫a。 8 9 a = 1; //int * 和 int是两种不同的数据类型。 10 p = &a; //把a的内存地址赋值给指针变量p。 11 12 printf(“%p ”, p); //0x7fff5b2faedc 输出的是a的首地址的编号,不会把四个编号都输出的。 13 //而且注意:每一次执行该代码后,输出的编号都会发生变化! 14 15 *p = 10; //通过指针变量间接的访问a的值,*p代表指针指向变量的值,p代表指向变量的地址。 16 printf(“a = %d ”, a); //a = 10; 通过上面的方法把a的值改变了。 17 18 a = 100; 19 printf(“%d ”, *p); //100 通过指针变量间接的访问a的值。 20 21 int b = 2; 22 p = &b; //又把b的内存地址赋值给p。 23 *p = 20; 24 printf(“b = %d ”, b); //20 25 26 //char *p1 = &a; //相当于 char *p1; p1 = &a;//两个类型不相同的地址。即指针类型不兼容。那么我们强转试试! 27 char *p1 = (char *)&a; 28 a = ; 29 *p1 = 0; 30 printf(“a = %d ”, a); //a = 就算强转后也会出现问题,所以要避免指针类型不兼容问题。 31 32 void *p2; //可以指向任何类型的地址,void代表无类型。 33 34 return 0; 35 } 复制代码 指针占用内存的说明 在同一个系统下,不管指针指向什么样类型的变量,地址的大小(或叫编号的大小)总是一样的。 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 int main() 4 { 5 char *p1; 6 int *p2; 7 long long *p3; 8 9 printf(“%lu, %lu, %lu ”, sizeof(p1), sizeof(p2), sizeof(p3)); //实质是:编号的大小是多少? 10 return 0; //输出的是 8, 8, 8 11 //地址的编号:在32位系统下是一个4个字节的无符号整数;在64位系统下是一个8个字节的无符号整数。 12 //指针变量的名字叫p1、p2、p3。指针变量的大小是多大呢?因为指针变量对应的是某某的首地址的编号, 13 //即指针变量对应的是编号,而编号就是内存地址。即编号在64位系统下是一个8个字节的无符号整数。 14 //所以指针变量的大小就是编号的大小,而编号在64位系统下用8个字节的无符号整数表示。 15 //举例子说明下:同一个酒店,房间的编号的长度都是一样的。 16 17 } 复制代码 再比如: 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int *p1; 8 int a = 0; 9 p1 = &a; 10 *p1 = 10; 11 //p1 = 10; 12 13 int p2; 14 p2 = &a; 15 //p2是什么?不管是p1还是p2都代表变量a的值,但p1和p2确实是两个不同的指针变量。 16 return 0; 17 } 复制代码 画图说明如下: ============================================================================= 野指针 与 空指针 野指针:没有指向任何有效地址的指针变量,所以在代码中避免出现野指针, 如果一个指针不能确定指向任何一个变量地址,那么就将这个指针变成空指针。 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int *p; 8 *p = 100; //不能这样写,没有初始化过值的指针,这种指针叫野指针。 9 return 0; //因为地址编号所占用的内存不是你程序要调用的内存。对于操作系统而言,不是你的内存你就不能改! 10 //如果你非要改的话,操作系统就会发现你在做非法操作,会直接把你清理出去了。即程序出错。 11 } 复制代码 编译上段程序没有错误,运行上段程序会出现一个错误:Segmentation fault(段错误,也即分段故障) 空指针:就是指向了NULL的指针变量。 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int *p; //两句代码相当于一句:int *p = NULL; 8 p = NULL; //如果一个指针变量没有明确的指向一块内存,那么就把这个指针变量指向NULL。 9 //这个指针就是空指针,空指针是合法的。 10 //实际上NULL并不是c语言的关键字,NULL在c语言中的定义是:#define NULL 0 11 //NULL在c语言里面就是一个宏常量,值是0。那么我们为什么不直接写0呢? 12 //NULL代表的是空指针,而不是一个整数零,这样看的会舒服些。(这只是粗浅易懂的解释) 13 return 0; 14 } 复制代码 程序中不要出现野指针,但可以出现空指针。 空指针理解的扩展: 1 注意: 2 int a = 0; 3 int *p = &a; //相当于 int *p; p = &a; 4 5 int *node = NULL; //相当于:int *node; node = NULL; NULL就是系统定义特殊的0,把你初始化的指针指向它,可以防止“野指针”的恶果。 NULL是个好东西,给一出生的指针一个安分的家。 用C语言编程不能不说指针,说道指针又不能不提NULL,那么NULL究竟是个什么东西呢? C语言中又定义,定义如下: 1 #undef NULL 2 #if defined(__cplusplus) 3 #define NULL 0 4 #else 5 #define NULL ((void *)0) 6 #endif 所以我觉得,如果一个指针被赋予NULL,应该就相当于这个指针执行了0x0000这个逻辑地址, 但是C语言中0x0000这个逻辑地址用户是不能使用的, (有些人说是因为0x0000没有映射到物理地址,也有人说是因为0x0000映射到的地址是操作系统用于判断野指针的,我也不太懂,总之就是用户不能使用啦) 所以当你试图取一个指向了NULL的指针的内容(或者叫值)时,就会提示段错误,听着有点绕,看程序: 1 int *node = NULL; 2 int a = 0; 3 a = *node; //*node的意思是:取指针变量node的值。然后赋值给a。 4 5 printf(“%d ”, a); *node的意思是:取指针变量node的值,也就是逻辑地址0x0000,而这个地址是不能被访问的(即不能被取出来的), c语言语法上没有问题,所以编译器编译没有问题,但是编译器编译后运行会出现段错误。 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int *p = NULL; //相当于 int *p = 0; 但一般不这么写啊! 8 int a = 0; 9 a = *p; 10 printf(“%d ”, a); 11 12 return 0; 13 } 14 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p6 p6.c 15 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p6 16 Segmentation fault(段错误,也即分段故障) 17 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# 复制代码 指针的兼容性(即指针类型之间一定要匹配) 指针之间赋值比普通数据类型赋值检查更为严格,例如:不可以把一个 double * 赋值给int。 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int *p; 6 char b = 1; 7 p = &b; //指针类型之间一定要匹配,不然会有警告,强行运行的话,结果不可控! 8 9 return 0; 10 } 复制代码 警告如下: warning: assignment from incompatible pointer type [-Wincompatible-pointer-types] 警告:不兼容的指针类型分配[-Wincompatible-pointer-types] ============================================================================= 我们不要把指针想象的特别神秘!其实指针变量也是一个变量。 它里面放的就是一个地址的编号,地址的编号就是一个8个字节的无符号的整数(64位系统下)。 区别是:这个整数不能直接赋值,而是来自于对另外一个变量的取地址操作而得到! ============================================================================= 不同的数据类型在内存中占用的地址 我们先看几个现象: 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 char a[10]; 8 printf(“%p, %p, %p, %p ”, a, &a[0], &a[1], &a[2]); 9 return 0; 10 } 11 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 12 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 13 0x7ffe4f449e90, 0x7ffe4f449e90, 0x7ffe4f449e91, 0x7ffe4f449e92 14 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 15 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 16 0x7ffdae4e3c20, 0x7ffdae4e3c20, 0x7ffdae4e3c21, 0x7ffdae4e3c22 17 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 18 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 19 0x7ffd37b6f530, 0x7ffd37b6f530, 0x7ffd37b6f531, 0x7ffd37b6f532 20 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# 复制代码 每一次编译后执行,输出的地址会发生变化,但是相邻地址间的间隔不变。 再比如: 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int a[10]; 8 printf(“%p, %p, %p, %p ”, a, &a[0], &a[1], &a[2]); 9 return 0; 10 } 11 12 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 13 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 14 0x7ffe9e845ec0, 0x7ffe9e845ec0, 0x7ffe9e845ec4, 0x7ffe9e845ec8 15 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 16 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 17 0x7ffed37c6bc0, 0x7ffed37c6bc0, 0x7ffed37c6bc4, 0x7ffed37c6bc8 18 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p8 p8.c 19 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p8 20 0x7ffdb8b422c0, 0x7ffdb8b422c0, 0x7ffdb8b422c4, 0x7ffdb8b422c8 21 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# 复制代码 每一次编译后执行,输出的地址会发生变化,但是相邻地址间的间隔不变。 其余的类型就不一一举例啦! ============================================================================= 指向常量的指针 和 指针常量 const int *p; //定义一个指向常量的指针。 int *const p; //定义一个指针常量,一旦指向某一变量的地址后,不可再指向其他变量的地址。(注意:指针常量也叫常量指针) 二者区别: const int p; //p是一个变量,但指向一个常量。(即p可以指向任何地址,但是只能通过p来读这块地址的内容,不能通过*p来写这块地址的内容) int const p; //p是一个常量,但指向一个变量或者常量。(即如果一旦p指向了任何一个有效的地址后,就不可再指向其他变量的地址,但可以通过p来读写这块地址的内容) 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main01() 6 { 7 int a = 0; 8 int p = &a; //此时的p指向了一个int类型的地址,可以通过p的方式来修改这个内存a的值。 9 p = 10; 10 printf(“a = %d ”, p); //或者printf(“a = %d ”, a); //此时的p可读可写。 11 12 return 0; 13 } 14 15 int main() 16 { 17 int a = 0; 18 const int p = &a; //此时的p指向了一个int类型的地址,但不可以通过p的方式来修改这个内存a的值。 19 //p = 10; 20 a = 10; //但是呢,不可以通过p来改a的值,可以通过a去修改a的值。 21 printf(“a = %d ”, p); //或者printf(“a = %d ”, a); //此时的p可读不可写。 22 23 //c语言的一个小漏洞 24 const int b = 100; 25 //b = 0; //定义了一个常量,那么这个常量权限是只读了。 26 27 //通过指针的方法:即可以通过指向一个变量地址的指针去指向它,然后通过p1去间接的修改b的值。 28 //注意编译的时候会出现警告!我们忽略这个警告强行改!这时把b的值改了!!! 29 //warning: assignment discards ‘const’ qualifier from pointer target type [-Wdiscarded-qualifiers] 30 //警告:赋值时从指针目标类型丢弃“const”限定符[-Wdiscarded-qualifiers] 31 32 //这就是在c语言中用常量的时候不用const了! 33 //因为c语言中的const是有问题的,因为可以通过指针变量间接的修改const定义的常量的值,所以在c语言中用#define定义常量的时候更多。 34 35 //为什么#define不能改呢?实质上#define就是一个文本替换,直接把它替换成一个整数了,整数又不是一个变量。 36 //但是在C++中就没有这个漏洞了。为什么呢?因为c++里面的const是个真的const,而c语言中的const只是在语法的角度不让你去赋值,实际上是假的。 37 //这是c语言本身存在的弱项。 38 39 int *p1; 40 p1 = &b; //为了避免这个warning,使用强转即可:p1 = (int *)&b; 41 *p1 = 0; 42 printf(“b = %d ”, b); //或者printf(“b = %d ”, *p); 43 44 int const p2 = &a; //表示p2指向了a的地址,而且p2只能指向a的地址,不可再指向其他变量的地址。 45 //p2 = &b;//直接编译错误//p2是一个指针常量,p2只能指向固定的一个变量的地址,但可以用p2读写这个变量的值。 46 47 return 0; 48 } 复制代码 指针与数组的关系 复制代码 1 linux下示例代码如下: 2 3 #include <stdio.h> 4 5 int main() 6 { 7 int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; //数组的名字a就是数组首素的地址。 8 int *p; 9 p = a; //当指针变量指向一个数组的时候,c语言规定指针变量名可以当做数组名使用。 10 //p = a[0]; //二者等价 11 12 a[2] = 200; 13 p[3] = 100; //相当于a[3] = 100;但二者之间也有区别哦!区别如下: 14 printf(“%lu, %lu ”, sizeof(a), sizeof§);//40, 8 二者所占内存大小不一样。 15 16 int i; 17 for (i = 0; i <10; i++) 18 { 19 //printf(“a[%d] = %d ”, i, a[i]); //输出没有问题 20 printf(“a[%d] = %d ”, i, p[i]); //输出也没有问题,完全把指针当数组用! 21 } 22 23 return 0; 24 } 复制代码 一级指针画图小说明如下: ============================================================================= 指针运算 指针变量可以进行计算,如果是 int * 类型每加一,变化4个整数; 如果是 char * 类型每加一,变化1个整数。其他类型以此类推。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a = 0; 6 int *p = &a; 7 printf(“%p, %p, %p ”, p, p + 1, p + 2 ); //0x7fff5c2a518c, 0x7fff5c2a5190, 0x7fff5c2a5194 8 9 return 0; 10 } 复制代码 指针运算小例子: linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a[10] = { 0 }; 6 int *p = a; 7 8 p += 5; 9 *p = 1; 10 11 p -=2; 12 *p = 3; 13 14 int i; 15 for (i = 0; i < 10; i++) 16 { 17 printf(“a[%d] = %d ”, i, a[i]); 18 } 19 20 return 0; 21 } 22 输出的是: 23 a[0] = 0 24 a[1] = 0 25 a[2] = 0 26 a[3] = 3 27 a[4] = 0 28 a[5] = 1 29 a[6] = 0 30 a[7] = 0 31 a[8] = 0 32 a[9] = 0 复制代码 通过指针使用数组素 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; 6 int *p = a; //指针p指向a的首地址。 7 p[3] = 100; //等价于 *(p + 3) = 100; 一般写成左边那样。 8 9 printf(“a[%d] = %d ”, i, a[i]); 10 int i; 11 for (i = 0; i < 10; i++) 12 { 13 } 14 15 return 0; 16 } 复制代码 不同类型的指针的区别以及与数组的关系 极端例子如下: linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a = 0x; 6 char *p = (char *)&a; 7 printf(“%x, %x, %x, %x, %x ”, *p, p[0], p[1], p[2], p[3]); //%x的意思是按照十六进制的有符号整数输出(小写) 8 printf(“——————– ”); 9 10 *p = 0; 11 p[3] = 0; 12 printf(“%08x ”, a); 13 printf(“——————– ”); 14 15 char b[20] = { 0 }; 16 int *p1 = (int *)&b; 17 p1[3] = 0x; 18 19 int i; 20 for (i = 0; i < 20; i++) 21 { 22 printf(“b[%d] = %x ”, i, b[i]); 23 } 24 printf(“——————– ”); 25 26 return 0; 27 } 28 29 输出的结果是: 30 78, 78, 56, 34, 12 31 ——————– 32 00 33 ——————– 34 b[0] = 0 35 b[1] = 0 36 b[2] = 0 37 b[3] = 0 38 b[4] = 0 39 b[5] = 0 40 b[6] = 0 41 b[7] = 0 42 b[8] = 0 43 b[9] = 0 44 b[10] = 0 45 b[11] = 0 46 b[12] = 78 47 b[13] = 56 48 b[14] = 34 49 b[15] = 12 50 b[16] = 0 51 b[17] = 0 52 b[18] = 0 53 b[19] = 0 复制代码 说明:小端对齐输出。 小结:c语言中所有的数据类型都可以理解为一个char的数组。 小案例:int类型与ip地址的对应关系。 实际上的ip地址是一个无符号的整数构成的。1个int,4个字节。 1、把整数转换为ip地址 ip地址的格式: 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 unsigned int a = ; //0x 0e 08 47 23 (14.8.71.35) 0e的0可以省略哦! 6 scanf(“�;, &a); 7 unsigned char p = (unsigned char)&a; 8 printf(“懗戅n”, p[3], p[2], p[1], p[0]); 9 printf(“——————— ”); 10 11 int i; 12 for (i = 0; i < 4; i++) 13 { 14 printf(“%2x,%2u ”, p[i], p[i]); 15 } 16 17 return 0; 18 } 19 输出结果是: 20 21 659 22 108.8.25.251 23 ——————— 24 fb,251 25 19,25 26 8, 8 27 6c,108 复制代码 2、把ip地址转换为整数 输入一个ip地址 char a[100] = “192.168.2.5” 把这个ip转化为unsigned int类型的整数。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 char a[] = “192.168.2.5”; 6 unsigned int ip = 0; 7 unsigned char *p = (unsigned char *)&ip; 8 int a1, a2, a3, a4; 9 10 sscanf(a, “%d.%d.%d.%d ”, &a1, &a2, &a3, &a4); //sscanf从某一个格式化字符串中读取到我们想要的东西,找到后通过转义的方式取出来. 11 //printf(“%d.%d.%d.%d ”, a1, a2, a3, a4); 12 13 p[0] = a4;//p = a4; 二者等价 14 p[1] = a3; 15 p[2] = a2; 16 p[3] = a1; 17 18 / 19 *p = a4; 20 p++; 21 *p = a3; 22 p++; 23 *p = a2; 24 p++; 25 *p = a1; 26 */ 27 28 printf(“藜34;, ip); 29 30 return 0; 31 32 } 33 输出结果是: 34 35 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o p16 p16.c 36 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# p16 37 38 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# ping 39 PING (192.168.2.5) 56(84) bytes of data. 复制代码 3、使用指针给二维数组排序 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 char a[2][5] = { { 4, 3, 5, 9, 78 }, { 52, 21, 5, 6, 4 } }; 6 char *p = (char *)a; 7 8 int i, j; 9 for (i = 0; i < 10; i++) 10 { 11 for (j =1; j < 10 – i; j++) 12 { 13 if (p[j] < p[j – 1]) 14 { 15 char tmp = p[j]; 16 p[j] = p[j – 1]; 17 p[j – 1] = tmp; 18 19 } 20 } 21 } 22 23 for (i = 0; i < 2; i++) 24 { 25 for (j = 0; j < 5; j++) 26 { 27 printf(“%d ”, a[i][j]); 28 } 29 } 30 31 return 0; 32 33 } 34 35 输出的结果是: 36 3 37 4 38 4 39 5 40 5 41 6 42 9 43 21 44 52 45 78 复制代码 指针数组 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 char *a[10]; //定义了一个指针数组,指针数组的名字叫a,每个成员是char *类型,一共10个成员。 6 int *b[10]; //定义了一个指针数组,指针数组的名字叫b,每个成员是char *类型,一共10个成员。 7 8 printf(“%lu, %lu ”, sizeof(a), sizeof(b)); //80, 80 9 10 int i = 0; 11 //a = &i; //指针数组名不能做左值。 12 //b = &i; //指针数组名不能做左值。 13 14 b[0] = &i; //b[0]的类型是int *。 15 printf(“%lu, %lu ”, sizeof(b[0]), sizeof(*b[0])); //8, 4 *b[0]是一个数组的成员。 16 17 return 0; 18 19 } 复制代码 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int *a[10] = { NULL }; //定义了一个指针数组,指针数组的名字叫a,每个成员是int *类型的,一共有10个成员。 6 int b, c, d; //对于指针数组来说,要先有指针的性质,再有数组的性质,即先得获得地址,然后对数组进行操作。 7 8 a[0] = &b; //a是指针数组的名字。 9 a[1] = &c; //a[0]是指针变量, 10 a[2] = &d; 11 12 *a[0] = 10; //*a[0]是一个数组的成员之一。 13 14 printf(“%d ”, b); 15 16 return 0; 17 } 复制代码 二级指针(指向指针的指针) 指针是一个变量,既然是变量就也存在内存地址,所以可以定义一个指向指针的指针。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a = 0; 6 int *p = &a; 7 int pp = &p; //二级指针:指向指针的指针。 8 pp = &p; //pp代表一级指针内存地址的编号。 9 10 //*pp = 1000; //等号左端是指针类型的变量,等号右边是int类型。 11 //或者可以这么理解,指针变量指的是一个地址,无法对它进行赋值。 12 //再或者说,我们两对应的内存地方不一样。操作系统不让你干这非法的事情。(分段错误) 13 14 pp = 10; 15 printf(“%d ”,a ); //10 16 17 return 0; 18 } 复制代码 二级指针说明图如下: ============================================================================= 三级指针及其以上指针 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 int a = 0;//零级“指针”,a有内存地址编号,a的内容(值)为0。 6 int *p = &a;//一级指针,p代表a的内存地址编号;*p代表a的内容(值)。 7 int pp = &p;//二级指针,pp代表p的内存地址编号;*pp代表a的内存地址编号;pp代表a的内容(值)。 8 int *ppp = &pp;//三级指针,ppp代表pp的内存地址编号;*ppp代表p的内存地址编号;ppp代表a的内存地址编号,*ppp代表a的内容(值)。 9 int pppp = &ppp;//四级指针 10 11 pppp = 100; 12 printf(“a = %d ”, a); //100 13 14 return 0; 15 } 16 pppp代表ppp的内存地址编号; 17 *pppp代表pp的内存地址编号; 18 pppp代表p的内存地址编号; 19 *pppp代表a的内存地址编号; 20 pppp代表a的内容(值)。 复制代码 linux下示例代码如下图所示: 特别注意: 能用一级指针解决的问题不要用二级指针,能用二级指针解决的不用三级指针,指针级数过多会导致程序很复杂。 工作中大量使用的是一级指针,二级指针也很常用,三级指针就很罕见了,四级指针几乎没有。但笔试会考你哦!可以画图解决! ============================================================================= 函数的参数为指针变量(指针变量作为函数的参数) 实际上指针更多的时候用在函数的参数上。 函数的参数可以使是指针类型。它的作用是将一个变量的地址编号传送给另一个函数。 void test(int *p); //定义一个函数,形参是int *类型。 c语言中如果想通过在一个函数的内部修改外部实参的值,那么就需要给函数的参数传递这个实参的地址。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 void swap(int a, int b) //swap是交换的意思。 4 { 5 int tmp = a; 6 a = b; 7 b = tmp; 8 printf(“a = %d, b = %d ”, a, b);//a = 2, b = 1 形参中的值发生变化了。 9 } 10 11 int main() 12 { 13 int a = 1; 14 int b = 2; 15 16 swap(a, b); 17 printf(“a = %d, b = %d ”, a, b);//a = 1, b = 2 c语言中实参的值会传给形参,而形参值的改变并不会影响到实参。 18 return 0; 19 } 20 —————————————————————————– 21 那么现在我就想在一个函数的内部修改外部实参的值,那么就需要给函数的参数传递这个实参的地址。代码如下: 22 23 #include <stdio.h> 24 25 void swap(int *a, int *b) 26 { 27 int tmp = *a; 28 *a = *b; 29 *b = tmp; 30 printf(“a = %d, b = %d ”, a, b);//a = 2, b = 1 形参中的值发生变化了。 31 } 32 33 int main() 34 { 35 int a = 1; 36 int b = 2; 37 38 swap(&a, &b); //那么现在我就想在一个函数的内部修改外部实参的值,那么就需要给函数的参数传递这个实参的地址。 39 printf(“a = %d, b = %d ”, a, b);//a = 2, b = 1 实参中的值发生变化了。 40 return 0; 41 } 复制代码 函数参数是指针变量的画图说明如下: 即:c语言想通过函数内部来修改实参的值,只能给函数传递实参的地址来间接的修改实参的值。 例如scanf函数: int a; scanf(“%d”, &a);//scanf是一个函数,现在要通过函数内部来修改实参a的值,只能用传递a的地址的方式修改a的值 函数的参数为数组名时(即数组名作为函数的参数) 当一个数组名作为函数的形参的时候,c语言将数组名解释为指针变量,其实是一个指针变量名。 如果数组名作为函数的参数,那么这个就不是数组名了,而是一个指针变量名。 当把一个数组名作为函数的参数时,修改形参的值的时候,同时也影响实参的数组成员的值。 如果把一个数组名作为函数的参数,那么在函数内部就不知道这个数组的素个数了,需要再增加一个参数来标明这个数组的大小。 如果将一个数组作为函数的形参进行传递,那么数组的内容可以在被调用函数的内部进行修改, 有时候不希望这样的事情发生,所以要对形参采用const进行修饰。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 //此三种写法均可:常写的是void test(int a)这一种! 4 //void test(int a[10]) 5 //void test(int a[]) 6 / 7 void test(int *a) 8 { 9 printf(“%lu ”, sizeof(a)); 10 a[50] = 50; 11 } 12 / 13 14 / 15 //为了从语法的角度不让在函数的内部修改数组成员的值,用const进行限定,如下: 16 void test(const int *a) 17 { 18 printf(“%lu ”, sizeof(a)); 19 //a[5] = 100; 该句编译通不过,出现错误。因为此时的数组只能读,不能改。 20 } 21 */ 22 23 //现在我非要在加有const的函数内部进行修改呢?可以,使用指针就可以绕过c语言的语法! 24 void test(const int *a) 25 { 26 printf(“%lu ”, sizeof(a)); 27 28 int *p = (int *)a; 29 p[5] = 50; //此时可以修改了! 30 } 31 32 int main() 33 { 34 int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; 35 printf(“%lu ”, sizeof(a)); 36 printf(“———————- ”); 37 38 test(a); 39 40 int i; 41 for (i = 0; i < 10; i++) 42 { 43 printf(“a[%d] = %d ”, i, a[i]); 44 } 45 46 return 0; 47 } 复制代码 函数的返回值为指针时(即指针作为函数的返回值) 1 int *test() //函数的返回值类型是指针类型(具体的讲解在下一节:内存管理) 2 { 3 return NULL; 4 } 几个c语言的库函数:memset、memcpy、memmove函数,使用的时候需要包含头文件 #include <string.h> 这三个函数分别实现内存设置、内存复制、内存移动功能。 memset的功能是:将指定区域的内存置空(设置为0)。 void *memset(void *s, int c, size_t n); 第一个参数是:指定要置空的内存的首地址; 第二个参数是:要设置的值,一般写0; 第三个参数是:这块内存的大小,单位:字节。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 int main() 5 { 6 int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; 7 //想把一个已经初始化的数组成员的值都变成0。 8 9 //法一:传统的方法如下: 10 //a[10] = { 0 };//不能这样来啊,这叫定义后立马进行初始化。 11 /* 12 int i; 13 for (i = 0; i < 10; i++) 14 { 15 a[i] = 0; 16 } 17 */ 18 19 //法二:使用c语言库函数memset。 20 memset(a, 0, sizeof(a)); 21 22 int i; 23 for (i = 0; i < 10; i++) 24 { 25 printf(“a[%d] = %d ”, i, a[i]); 26 } 27 28 return 0; 29 } 复制代码 memcpy功能是:两块内存之间拷贝数据。 使用memcpy时,首先一定要确保内存没有重叠区域。 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n); 第一个参数是:目标地址(目标内存首地址); 第二个参数是:源地址(源内存首地址); 第三个参数是:拷贝多少内容,单位字节。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 int main() 5 { 6 //把a的内容拷贝到b中去。 7 int a[10] = { 1, 2, 3, 4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9, 10 }; 8 int b[10] = { 0 }; 9 10 memcpy(b, a, sizeof(a)); 11 12 int i; 13 for (i = 0; i < 10; i++) 14 { 15 printf(“b[%d] = %d ”, i, b[i]); 16 } 17 18 return 0; 19 } 20 输出的结果是: 21 b[0] = 1 22 b[1] = 2 23 b[2] = 3 24 b[3] = 4 25 b[4] = 5 26 b[5] = 6 27 b[6] = 7 28 b[7] = 8 29 b[8] = 9 30 b[9] = 10 复制代码 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 int main() 5 { 6 //把a的内容拷贝到b中去。将int改为short。 7 short a[10] = { 1, 2, 3, 4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9, 10 }; 8 int b[10] = { 0 }; 9 10 memcpy(b, a, sizeof(a)); 11 12 int i; 13 for (i = 0; i < 10; i++) 14 { 15 printf(“b[%d] = %d, %08x ”, i, b[i], b[i]); 16 } 17 18 return 0; 19 } 20 输出的结果是: 21 b[0] = , 00020001 22 b[1] = , 00040003 23 b[2] = , 00060005 24 b[3] = , 00080007 25 b[4] = , 000a0009 26 b[5] = 0, 00000000 27 b[6] = 0, 00000000 28 b[7] = 0, 00000000 29 b[8] = 0, 00000000 30 b[9] = 0, 00000000 复制代码 内存拷贝说明画图如下: memmove功能是:内存移动,参数与memcpy一致。 void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n); 第一个参数是:目标地址(目标内存首地址); 第二个参数是:源地址(源内存首地址); 第三个参数是:拷贝多少内容,单位字节。 内存重叠区域说明如下图所示: ============================================================================= 指针小结 定义 说明 int i; 定义个一个int类型的变量 int *p; 定义一个指向int类型的指针变量 int a[10]; 定义一个int类型的数组 int *p[10]; 定义一个指针数组,其中每一个数组素指向一个int类型变量的地址 int func(); 定义一个函数,返回值类型为int类型 int func(); 定义一个函数,返回值类型为int类型 int p; 定义一个指向int类型的指针的指针,二级指针 ============================================================================= 字符指针 与 字符串 在c语言中,大多数的字符串操作其实就是指针操作。 1、通过指针访问字符串数组 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main() 4 { 5 char a[100] = “hello world”; 6 char *p = a; 7 8 *p = ‘a’; //注意:*p = p[0] 9 p[3] = ‘b’; 10 printf(“%s ”, a); //aelbo world 11 12 return 0; 13 } 复制代码 通过指针使得字符串逆置 法一:使用一个指针 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 int main() 5 { 6 char a[100] = “hello world”; 7 char *p = a; 8 9 int len = strlen(a); 10 int min = 0; 11 int max = len – 1; 12 13 while (min < max) 14 { 15 //char tmp = *p;//等价于tmp = p[0]; 16 char tmp = *(p + min); 17 *(p + min) = *(p + max); 18 *(p + max) = tmp; 19 max–; 20 min++; 21 } 22 23 printf(“%s ”, a); //dlrow olleh 24 25 return 0; 26 } 复制代码 法二:使用二个指针 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 int main() 5 { 6 char a[100] = “hello world”; 7 char *p = a; //等价于 char *p; p = a;//p指向了数组的首素的地址。 8 char *p1 = a; //等价于 char *p1 = p; 9 10 int len = strlen(a); 11 12 p1 += len – 1;//p1指向了数组的最后一个素的地址。 13 14 while (p < p1) 15 { 16 char tmp = *p; 17 *p = *p1; 18 *p1 = tmp; 19 p++; 20 p1–; 21 } 22 23 printf(“%s ”, a); //dlrow olleh 24 25 return 0; 26 } 复制代码 函数的参数为char *(即char *作为函数的参数) linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 //三者形式等价,钟爱第三种! 4 //void test(char a[10]) 5 //void test(char a[]) 6 void test(char *a) //数组作为函数的形参时,相当于一级指针。 7 { 8 printf(“%s ”, a); 9 a[3] = ‘4’; 10 } 11 12 int main() 13 { 14 char a[] = “abcd”; 15 test(a); 16 printf(“%s ”, a); 17 18 return 0; 19 } 20 输出结果是: 21 abcd 22 abc4 复制代码 如果将一个数组作为函数的形参进行传递,那么数组的内容可以在被调用函数的内部进行修改, 有时候不希望这样的事情发生,所以要对形参采用const进行修饰。代码如下: 1 void test(const char *a) 2 { 3 printf(“%s ”, a); 4 //a[3] = ‘4’; 5 } 自定义函数实现求字符串长度和字符串拷贝 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int mystrlen(const char *s) 4 { 5 int len = 0; 6 while (s[len]) 7 { 8 len++; 9 } 10 return len; 11 } 12 13 void mystrcpy(char *s1, const char *s2) 14 { 15 int len = 0; 16 while (s2[len]) 17 { 18 s1[len] = s2[len]; 19 len++; 20 } 21 } 22 23 int main() 24 { 25 char a[10] = “abc”; 26 char b[10] = { 0 }; 27 28 int i = 0; 29 i = mystrlen(a); 30 mystrcpy(b, a); 31 32 printf(“%d ”, i); 33 printf(“%s ”, b); 34 return 0; 35 } 36 输出的结果是: 37 3 38 abc 复制代码 如果一个数组作为函数的参数,那么数组的成员数量在函数内部是不可见的。 解决方法:在传递一个数组的时候,需要同时提供另外一个参数,标明这个数组有几个成员变量。 例外:如果函数的参数是一个字符串时,那么并不需要再传递一个参数说明这个字符串有多长。 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int printf_array(int n, int *a) 4 { 5 int i; 6 for (i = 0; i < n; i++) 7 { 8 printf(“%d ”, a[i]); 9 } 10 } 11 12 int main() 13 { 14 int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; 15 printf_array(sizeof(a) / sizeof(a[0]), a); 16 17 return 0; 18 } 19 20 注意:size_t 单位是1个字节。 复制代码 指针数组作为main函数的形参 先来看一个指针数组作为函数的参数(此时把指针数组解释为二级指针) linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 //int print(char *p[10]) 4 //int print(char *p[]) 5 int print(int n, char p) //指针数组作为函数的形参时,相当于二级指针。 6 { 7 int i; 8 for (i = 0; i < n; i++) 9 { 10 printf(“%s ”, p[i]); //p[0]、p[1]、p[1]等的类型是char *。 11 printf(“%c ”, *p[i]); //*p[0]、*p[1]等的类型是char。 12 } 13 } 14 15 int main() 16 { 17 char *a[4]; //a[0]、a[1]、a[2]、a[3]分别指向一个char *类型的数组。 18 19 char a1[] = “hello”; 20 char a2[] = “abc”; 21 char a3[] = “world”; 22 char a4[] = “haha”; 23 24 a[0] = a1; 25 a[1] = a2; 26 a[2] = a3; 27 a[3] = a4; 28 29 printf(“%lu, %lu ”, sizeof(a), sizeof(a[0])); 30 31 print(sizeof(a) / sizeof(a[0]), a); 32 33 return 0; 34 35 } 36 输出结果是: 37 32, 8 38 hello 39 h 40 abc 41 a 42 world 43 w 44 haha 45 h 复制代码 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 3 int main(int argc, char args)//argc代表这个数组有多少成员,args是一个指针数组,args这个数组的每个成员类型是char *, 4 { 5 int i; 6 for (i = 0; i < argc; i++) 7 { 8 printf(“%s ”, args[i]); 9 } 10 11 return 0; 12 } 复制代码 args是命令行参数的字符串数组,argc代表命令行参数的数量,程序名字本身就算一个参数。 main函数是由系统调用的,所以main函数的参数功能是:得到命令行的参数。 举个小例子:用到main函数的参数,实现计算两个数的和 例如: 程序名 数1 数2 一回车结果就出来了。 a 15 45 60 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 int main(int argc, char args) //注意:main函数的参数的类型、和顺序是不能修改的。 5 { 6 if (argc <= 2) 7 { 8 printf(“参数不足,使用方法:%s 整数1 整数2 ”, args[0]); 9 return 0; 10 } 11 else 12 { 13 int a = atoi(args[1]); 14 int b = atoi(args[2]); 15 printf(“%d ”, a + b); 16 } 17 18 return 0; 19 } 复制代码 课后作业 写一个程序,需要用到main函数的参数 例如: 程序名 整数1 运算符 整数2,程序运行的结果是计算结果。 a 5 + 6 注意:中间的加号是字符串。 11 a 5 * 6 30 … / 都要实现 linux下示例代码如下: 复制代码 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 int main(int argc, char args) //等价于 char args[] 5 { 6 //因为星号在linux下是一个通配符,代表在当前目录下的所有文件。 7 8 / 9 //验证星号是什么? 10 int i; 11 for (i = 0; i < argc; i++) 12 { 13 printf(“%s ”, argc[i]); 14 } 15 return 0; 16 */ 17 18 if (argc < 4) 19 { 20 return 0; 21 } 22 23 //因为 char args,是指针数组,args是二级指针,分别是 args[0]、args[1]等,类型是char *。 24 int a = atoi(args[1]); //把第一个参数转化为int。 25 int b = atoi(args[3]); //把第三个参数转化为int。 26 27 //“+” 中间的加号是一个字符串。该字符串是一个字符数组,且对于该字符串的加号是第一个素。 28 char *s = args[2]; //得到第二个参数,因为每个参数的类型都是char 。 29 char c = s[0]; 30 //char c = args[2][0]; //该句话与上面两句话等价。 31 32 switch © 33 { 34 case ‘+’: 35 printf(“%d ”, a + b); 36 break; 37 case ‘-’: 38 printf(“%d ”, a – b); 39 break; 40 case ‘’: 41 printf(“%d ”, a * b); 42 break; 43 case ‘/’: 44 printf(“%d ”, a / b); 45 break; 46 default: 47 printf(“error ”); 48 } 49 50 return 0; 51 } 52 执行结果为: 53 “p35.c” 51L, 1226C written 54 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# gcc -o a p35.c 55 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# a 6 + 5 56 11 57 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# a 6 – 5 58 1 59 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# a 6 * 5 (注意要有转义字符) 60 30 61 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# a 6 / 5 62 1 63 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# a 64 root@iZ2zeeailqvwws5dcuivdbZ:~/1/01/指针# 复制代码
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