c语言指针

一、什么是指针

C语言里，变量存放在内存中，而内存其实就是一组有序字节组成的数组，每个字节有唯一的内存地址。CPU 通过内存寻址对存储在内存中的某个指定数据对象的地址进行定位。这里，数据对象是指存储在内存中的一个指定数据类型的数值或字符串，它们都有一个自己的地址，而指针便是保存这个地址的变量。也就是说：指针是一种保存变量地址的变量。
前面已经提到内存其实就是一组有序字节组成的数组，数组中，每个字节大大小固定，都是 8bit。对这些连续的字节从 0 开始进行编号，每个字节都有唯一的一个编号，这个编号就是内存地址。示意如下图：

这是一个 4GB 的内存，可以存放 2^32 个字节的数据。左侧的连续的十六进制编号就是内存地址，每个内存地址对应一个字节的内存空间。而指针变量保存的就是这个编号，也即内存地址。

二、为什么要使用指针

在C语言中，指针的使用非常广泛，因为使用指针往往可以生成更高效、更紧凑的代码。总的来说，使用指针有如下好处：
1）指针的使用使得不同区域的代码可以轻易的共享内存数据，这样可以使程序更为快速高效；
2）C语言中一些复杂的数据结构往往需要使用指针来构建，如链表、二叉树等；
3）C语言是传值调用，而有些操作传值调用是无法完成的，如通过被调函数修改调用函数的对象，但是这种操作可以由指针来完成，而且并不违背传值调用。

三、如何声明一个指针

3.1 声明并初始化一个指针

指针其实就是一个变量，指针的声明方式与一般的变量声明方式没太大区别：

3.2 未初始化和非法的指针

3.3 NULL指针

四、指针的运算

五、指针与数组

5.1 指针与数组的关系

5.2 指针数组

5.3 数组指针

#include "stdio.h"
 int main(){
     int arr[2][3] = {1,2,3,4,5,6}; // 定义一个二维数组并初始化
     int (*p)[3];                  // 定义一个数组指针，指针指向一个含有3个元素的一维数组
     p = arr;               // 将二维数组的首地址赋给 p，此时 p 指向 arr[0] 或 &arr[0][0]
     printf("%d\n",(*p)[0]); // 输出结果为 1
     p++;　　　// 对 p 进行算术运算，此时 p 将指向二维数组的下一行的首地址，即 &arr[1][0]
     printf("%d\n",(*p)[1]);            // 输出结果为5
     return 0;                                                                               
 }

六、指针与结构

6.1 简单介绍一下结构

struct message{　　　　　　      // 声明一个结构 message
    char name[10];             // 成员
    int age;
    int score;  
};
typedef struct message s_message;　// 类型定义符 typedef
s_message mess = {"tongye",23,83};// 声明一个 struct message 类型的变量 mess,并对其进行初始化　
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/* 另一种更简便的声明方法 */
typedef struct{
　　char name[10];
　　int age;
　　int score;
}message;

6.2 结构指针

七、指针与函数

C语言的所有参数均是以“传值调用”的方式进行传递的，这意味着函数将获得参数值的一份拷贝。这样，函数可以放心修改这个拷贝值，而不必担心会修改调用程序实际传递给它的参数。

7.1 指针作为函数的参数

#include "stdio.h"
void swap1(int a,int b)// 参数为普通的 int 变量
{
　　int temp;
　　temp = a;
　　a = b;
　　b = temp;
}
void swap2(int *a,int *b)// 参数为指针，接受调用函数传递过来的变量地址作为参数，对所指地址处的内容进行操作
{
　　int temp;　// 最终结果是，地址本身并没有改变，但是这一地址所对应的内存段中的内容发生了变化，即x,y的值发生了变化
　　temp = *a;
　　*a = *b;
　　*b = temp;
}
int main()
{
　　int x = 1,y = 2;
　　swap1(x,y);              // 将 x,y 的值本身作为参数传递给了被调函数
　　printf("%d %5d\n",x,y);  // 输出结果为：1     2
　　swap(&x,&y); // 将 x,y 的地址作为参数传递给了被调函数，传递过去的也是一个值，与传值调用不冲突
　　printf("%d %5d\n",x,y); // 输出结果为：2     1
　　return 0;
}

7.2 指向函数的指针

#include "stdio.h"
#include "string.h"
int str_comp(const char *m,const char *n); // 声明一个函数 str_comp，该函数有两个 const char 类型的指针，函数的返回值为 int 类型
void comp(char *a,char *b,int (*prr)(const char *,const char*)); // 声明一个函数 comp ,注意该函数的第三个参数，是一个函数指针
int main()
{
    char str1[20];      // 声明一个字符数组
    char str2[20];
    int (*p)(const char *,const char *) = str_comp;　　 // 声明并初始化一个函数指针，该指针所指向的函数有两个 const char 类型的指针，且返回值为 int 类型
    gets(str1);         // 使用 gets() 函数从 I/O 读取一行字符串
    gets(str2);
    comp(str1,str2,p);  // 函数指针 p 作为参数传给 comp 函数
    return 0;
}
int str_comp(const char *m,const char *n)
{
　　 // 库函数 strcmp 用于比较两个字符串，其原型是： int strcmp(const char *s1,const char *s2);
    if(strcmp(m,n) == 0) 
        return 0;
    else
        return 1;
}
/* 函数 comp 接受一个函数指针作为它的第三个参数 */
void comp(char *a,char *b,int (*prr)(const char *,const char*))
{
    if((*prr)(a,b) == 0)
        printf("str1 = str2\n");
    else
        printf("str1 != str2\n");
}