指针的本质

⭐️引子:

我们使用某个值,有两种方式,一种叫直接访问,一种叫间接访问.使用指针就是一种间接访问的方式


当我们定义了一个值的时候,如 int i=5 这个5被存在了假设地址fe10这个内存地址里,这个地址实际上是由硬件实现的一种逻辑上的地址,就比如说,一个班级有5排,我们不会在第一排位置上写上第一排,但是我们知道第一排,第二排等等.形象点来说,地址类似于藏宝图,指针变量存储藏宝图,藏宝图指引我们找到他存的值.

1.指针的定义

1.1 指针与指针变量

在进行指针的学习之前,我们要明确指针和指针变量这两个概念.

• 指针:指针其实就是地址,就是藏宝图,我们说某一个变量的地址,同样也可以说是这个变量的指针
• 指针变量:指针变量是一种变量,他存储的是指针,也就是某个变量的地址

1.1.1 指针变量的定义格式

指针变量的定义格式如下:

基类型 *指针变量名
例如:int *p;

基类型:int,float一类的变量类型

为什么规范要int *p;而不写成int* p;

因为int* p,a,b;这个写法后面的a,b是int变量,不是指针标量变量;
所以写成int *p,*a,*b; 让每一个*挨着变量名.

举一个实例:

int i=5;
int *p=&i; //p中存放的是i的地址

注意:

1.int变量的地址,我们要用int *p存储,float类型用 float *p 要对应.

2.p本身占用多大的内存空间,如果是64位程序,寻址范围就是64位,8字节,如果是32位程序,寻址范围就是4字节.

1.2 取地址操作符与取值操作符

指针两个重要的操作符:取地址操作符与取值操作符

• 取地址操作符是&,通过该操作符我们可以获取一个变量的地址值
• 取值操作符是*,也称解引用通过该操作符我们可以得到一个地址对应的数据

通过一个具体的实例,来清晰的学会如何使用这两个操作符

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i=5;
    int *p=&i;  //&i是i的地址,指针变量p只能接收地址
    printf("%d ",*p); //*p代表的使用p中存储地址所对应的真正地址中所存储的值

    //拓展一下 &*p是什么?
    int *x=&*p;   //*p是i的值 &*p还是取i的地址
    printf("%d ",*x);
    //拓展一下 *&i是什么? &p是i的地址 *&p是i的值 也就是说 i=*&p
    printf("%d ",*&i);
    return 0;
}

输出是5 5 5

---

2.指针的使用场景

指针有两种使用场景,一种是传递,一种的偏移

2.1 指针的传递

首先我们要明白,函数正常是值传递,也就是说你给一个子函数 zihanshu(i)传了一个i值,但是在这个子函数中修改i值,但是在主函数中你会发现i值并没有改变.假如我们要修改主函数传递的值,就要使用指针向子函数中传递i的地址.

举例如下:

#include <stdio.h>
change(int *j)  //声明一个指针变量接收地址
{
    *j=2;
}

int main()
{
    int i=10;
    printf("i=%d\n",i);
    change(&i); //传入i的地址
    printf("i=%d",i);
}

输出如下:
i=10
i=2

2.2 指针的偏移

指针的偏移就是说,指针本来指向某个地址,但是通过偏移可以指向他周围的地址.
指针偏移主要抓住基类型,指针+1,不是指指针左移了一个字节,而是指指针左移了一个基类型,如int类型就代表,移动4个字节.

通过下面指针与一维数组的实例更好的理解指针的偏移
数组a,存储着数组的起始地址

int main()
{
   int a[5]={1,2,3,4,5};
   int *p=a;
   printf("*(p+3)=%d",*(p+3));
}

输出结果:*(p+3)=4

在实际函数传参的过程中,子函数(int a[])和子函数(int *p)是一个意思

3.malloc动态申请内存

堆空间与栈空间,栈空间使用完自动销毁释放,堆空间则不是,需要手动释放

• malloc申请的是堆空间的内存,必须手动释放
• malloc默认返回的是void*无类型指针,使用时要强制类型转换,否则可能会出现编译上的报错.
• malloc返回的是指针类型

举个实例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  //malloc所需头文件

int main()
{
    int size;
    scanf("%d",&size);
    char *p;
    p=(char*)malloc(size);
    p[0]='x';
    p[1]='q';
    p[2]='y';
    p[3]='\0';
    puts(p);
}

输出:xqy