数据在内存中的地址也称为指针,如果一个变量存储了一份数据的指针,我们就称它为指针变量。

定义指针变量

定义指针变量与定义普通变量非常类似,不过要在变量名前面加星号*,格式为:

  1. datatype *name;
  2. 或者
  3. datatype *name = value;

*表示这是一个指针变量,datatype表示该指针变量所指向的数据的类型 。例如:

  1. int *p1;

p1 是一个指向 int 类型数据的指针变量,至于 p1 究竟指向哪一份数据,应该由赋予它的值决定。

再如:

  1. int a = 100;
  2. int *p_a = &a;

在定义指针变量 p_a 的同时对它进行初始化,并将变量 a 的地址赋予它,此时 p_a 就指向了 a。

值得注意的是,p_a 需要的一个地址,a 前面必须要加取地址符&,否则是不对的。

和普通变量一样,指针变量也可以被多次写入,只要你想,随时都能够改变指针变量的值,请看下面的代码:

  1. //定义普通变量
  2. float a = 99.5, b = 10.6;
  3. char c = '@', d = '#';
  4. //定义指针变量
  5. float *p1 = &a;
  6. char *p2 = &c;
  7. //修改指针变量的值
  8. p1 = &b;
  9. p2 = &d;

是一个特殊符号,表明一个变量是指针变量,定义 p1、p2 时必须带

而给 p1、p2 赋值时,因为已经知道了它是一个指针变量,就没必要多此一举再带上*,后边可以像使用普通变量一样来使用指针变量。

也就是说,定义指针变量时必须带,给指针变量赋值时不能带

假设变量 a、b、c、d 的地址分别为 0X1000、0X1004、0X2000、0X2004,下面的示意图很好地反映了 p1、p2 指向的变化:

指针变量 - 图1

需要强调的是,p1、p2 的类型分别是float和char,而不是float和char,它们是完全不同的数据类型,要引起注意

通过指针变量取得数据

指针变量存储了数据的地址,通过指针变量能够获得该地址上的数据,格式为:

  1. *pointer;

这里的*称为指针运算符,用来取得某个地址上的数据,请看下面的例子:

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. int a = 15;
  4. int *p = &a;
  5. printf("%d, %d\n", a, *p); //15 15 两种方式都可以输出a的值
  6. return 0;
  7. }

假设 a 的地址是 0X1000,p 指向 a 后,p 本身的值也会变为 0X1000,_p 表示获取地址 0X1000 上的数据,也即变量 a 的值。从运行结果看,_p 和 a 是等价的。

上节我们说过,CPU 读写数据必须要知道数据在内存中的地址,普通变量和指针变量都是地址的助记

虽然通过 *p 和 a 获取到的数据一样,但它们的运行过程稍有不同:

a 只需要一次运算就能够取得数据,而 *p 要经过两次运算,多了一层“间接”。

假设变量 a、p 的地址分别为 0X1000、0XF0A0,它们的指向关系如下图所示:

指针变量 - 图2

程序被编译和链接后,a、p 被替换成相应的地址。使用 *p 的话,要先通过地址 0XF0A0 取得变量 p 本身的值,这个值是变量 a 的地址,然后再通过这个值取得变量 a 的数据,前后共有两次运算;而使用 a 的话,可以通过地址 0X1000 直接取得它的数据,只需要一步运算。

也就是说,使用指针是间接获取数据,使用变量名是直接获取数据,前者比后者的代价要高。