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:
datatype *name;
或者
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:
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:
int a = 100;
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:
//定义普通变量
float a = 99.5, b = 10.6;
char c = '@', d = '#';
//定义指针变量
float *p1 = &a;
char *p2 = &c;
//修改指针变量的值
p1 = &b;
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:
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:
*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:
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 15;
int *p = &a;
printf("%d, %d\n", a, *p); //15 15 两种方式都可以输出a的值
return 0;
}
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:
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。