C语言进阶剖析 26 指针的本质分析

文章目录

变量回顾

`* 号`的意义

小贴士
实例分析：指针使用示例

传值调用与传址调用

编程实验：利用指针
常量与指针
示例分析：常量与指针

小结

变量回顾

程序中的变量只是一段存储空间的别名，那么是不是必须通过这个别名才能使用这段存储空间？

■ 思考：下面的程序输出什么？为什么？

void code()
{
    int i = 5;
    int* p = &i;
    
    printf("%d, %p\n", i, p);
    
    *p = 10;
    
    printf("%d, %p\n", i, p);
}

输出：
5, 0xbfa22fec
10, 0xbfa22fec

`* 号`的意义

在指针声明时，* 号表示声明的变量为指针
在指针使用时，* 号表示取指针所指向的内存空间中的值

int i = 0;
int j = 0;
// 指针声明
int* p = &i;
// 取值
j = *p;

在这里插入图片描述

*号类似一把钥匙，通过这把钥匙可以打开内存，读取内存中的值。

小贴士

int i = 0;
int j = 0;

int* p = &i;

j = *p;

==> 变量 p 保存着变量 i 的内存地址，即 p<==> &i ; *p<==>i

实例分析：指针使用示例

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    int* pI;
    char* pC;
    float* pF;
    
    pI = &i;
    
    *pI = 10;
    
    printf("%p, %p, %d\n", pI, &i, i);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(int*), sizeof(pI), &pI);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(char*), sizeof(pC), &pC);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(float*), sizeof(pF), &pF);

    return 0;
}

输出：
0xbfd3c6fc, 0xbfd3c6fc, 10
4, 4, 0xbfd3c6f8
4, 4, 0xbfd3c6f4
4, 4, 0xbfd3c6f0

分析：sizeof(int*)、sizeof(char*)、sizeof(float*)

在一台机器上，地址宽度是固定的。例如，32位系统中，地址大小为4字节。因此不同指针类型的大小是相同的。

传值调用与传址调用

指针是变量，因此可以声明指针参数
当一个函数体内部需要改变实参的值，则需要使用指针参数
函数调用是实参值将赋值到形参[栈开销]
指针适用于复杂数据类型作为参数的函数中

编程实验：利用指针

#include <stdio.h>

void swap(int*a ,int *b)
{
    int c = *a;
    
    *a = *b;
    *b = c;
}

int main()
{
    int aa = 1;
    int bb = 2;
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);
    
    swap(&aa, &bb);
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);

    return 0;
}

输出：
aa = 1, bb = 2
aa = 2, bb = 1

常量与指针

const int* p; // p可变，p指向的内容不可变
const* int p; // p可变，p指向的内容不可变
int* const p; // p不可变，指向的内容可变
const int* const p; // p和p指向的内容都不可变

■ 口诀：
① 近水楼台先得月
□ const离哪个近哪个就不可变。
② 左数右指
□ 当 const 出现在 * 号左边时指针指向的数据为常量，当 const 出现在 * 号右边时指针本身为常量。

示例分析：常量与指针

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    
    const int* p1 = &i;
    int const* p2 = &i;
    int* const p3 = &i;
    const int* const p4 = &i;
    
    *p1 = 1;    // compile error
    p1 = NULL;  // ok
    
    *p2 = 1;    // compile error
    p2 = NULL;  // ok
    
    *p3 = 1;    // ok
    p3 = NULL;  // compile error
    
    *p4 = 1;    // compile error
    p4 = NULL;  // compile error
    
    return 0;
}

输出：
test.c:12: error: assignment of read-only location ‘*p1’
test.c:15: error: assignment of read-only location ‘*p2’
test.c:19: error: assignment of read-only variable ‘p3’
test.c:21: error: assignment of read-only location ‘*p4’
test.c:22: error: assignment of read-only variable ‘p4’