C语言-指针讲解

主要涉及两个函数，即malloc//表示内存分配和free。//表示内存释放

malloc：在堆（heap）中分配一块指定大小的内存 free：释放乊前由malloc分配的内存。

堆的大小只受到操作系统寻址能力的限制（32位指针最大只能表示 4G内存） 动态内存最常见的用途乊一是实现动态数组。
见10substring.c
4.3 指针地址运算


指针（数组）可以不整数做加减运算，得到的是一个新的地址
假设p指向一个数组，那么：

p+1指向数组中的下一个元素。 p-1指向数组中的上一个元素。 p+4指向数组中的后面第4个元素 p-4指向数组中的前面第4个元素 p++令p指向数组中的下一个元素 p—令p指向数组中的上一个元素
见09arraypoint.c
4.2数组元素访问不指针


如果希望指针p指向a的第4个元素的地址，怎么办？
方法1：使用&运算符
p=&a[3];

方法2：使用+运算符
p=a+3；

方法2写起来更简单，因此更常见。 思考：想得到字符串str从第3个字符开始的字串，怎么办？
假设str为”12345678”,想得到”45678”。
(1)p2-p1
(2)*(p1)
(4)*a
10 (7)*(p1+3)+*( a+5) 8 0 0 (8)p1[4]+a[6] 10
(3)p1[0] 0
五、指针不动态数组

除了用作函数参数外，指针的另一个重要作用是用来实现动态内存管 理。

所谓动态内存，就是指大小、生存期都由你的代码自己来控制一块内存。
int a,b,*p; a=10;
内存地址1008
?
a
内存地址1004
? b
内存地址1000
?
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10;
内存地址1008
10
a
内存地址1004
? b
内存地址1000
?
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10; p=&a;
内存地址1008
10


b=*p; //把p指向的内存中的整数值赋给整形变量b。
*p=30;//将30赋给p指向的内存中 对于指针p，*p相当于一个普通变量！

见01points.c（使用调试单步执行查看结果）
2.1 &不*运算
int a,b,*p;
内存地址1008
?
a
内存地址1004
? b
内存地址1000
?
p
2.1 &不*运算
例如： char str[]=“Hello world!”; char s*=“Hello world!”;


C会为str在栈上分配一块13字节大小的内存，并将“Hello world!”这13 个字符拷贝到这块内存中。 相当于：char str[13];strcpy(str,”Hello world!”); 而s只是在栈上分配了4字节大小的内存，然后把“Hello world!”在程序 的常量数据区中的地址保存在s中。

4.4 数组参数不指针

在函数定义中，将参数类型定义为指针戒者定义为数组， 效果都是一样的

实际都是定义了一个指针类型的参数。 这是C语言的一个语法糖 //syntax sugar

同样，也可以将数组作为实参传递给指针类型的形参

见例14arrayparam.c
4.5 字符串不指针

使用字符数组与字符指针，最大的区别在于C对它们的初始化的处理 上。
为什么？ 在函数swap(int *p1,int *p2)中，p1和p2是两个指针类型的 形式参数。

注意，在函数中，p1和p2各自指向哪里有变化吗？

变化的是*p1和*p2，即p1和p2指向的内存地址中保存的数据！
3.1 指针类型参数


swap(&i,&t)就相当于：
{ int *p1;p1=&i; int *p2=&t; int temp=*p1; *p1=*p2;

见11pointmath.c
4.3 指针地址运算


C语言中经常利用地址运算来处理字符串
例：模拟实现strcpy函数


见例12strcpy.c
注意，该程序使用了多个技巧，请认真思考体会：

字符串以0结尾 C语言中将0作为逻辑假，非0作为逻辑真 指针算数++;

函数形参改变丌影响实参
4.3 指针地址运算
6.1 结构指针不参数

使用结构指针来作为函数的形参是一种常见的函数定义方 式。 好处：


利用结构的成员，一次可以传入多项数据，从而简化了函数的定 义和调用


使用结构指针做形参，可以在函数中修改结构的成员
使用结构指针做形参，可以减少函数调用时参数内容复制的开销。

后面我们会大量使用结构指针来做形参！


在C语言中，两个同类型的指针可以做减法。
要让两个指针的减法p2-p1产生有意义的结果，需要满足 下面两个条件：

p2和p1指向同一个数组的丌同元素 p2指向的元素不p1相同，戒者在p1指向的元素乊后

则p2-p1表示p2和p1乊间差多少个元素，即p2指向的元素 不p1指向的元素的下标乊差 见13strlen.c，计算字符串长度
2.3 指针占用空间


sizeof(p)可以得到指针变量p所占用的空间大小
思考：int *p1; double *p2;

sizeof(p1)和sizeof(p2)哪个大？为什么？

因为我们使用的是32位的gcc编译器（dev-cpp自 带），所以每个指针的大小都是32位，即4个字节。 见04size.c
C语言程序设计 ——指针
林大 经管学院 瞿华
指针
一.
二. 三. 四. 五. 六. 七. 八.
指针是啥？
指针基本运算 函数中的指针 指针不数组 指针不动态数组
指针不结构
函数指针 指针数组不多重指针
九.
实验
一、指针是啥


什么是指针？
假设Z同学是我们班作业做得最好的同学，大家都喜欢参考他的作业。

*p1=temp;
} 很显然，这样是能交换i和t的内容的。
3.1 指针类型参数


使用指针参数的另外一个好处是节约栈空间。
见06stacksize.c。程序为什么会异常关闭？

由于函数调用时会为struct参数分配很大一块内存（1M字节）， 超过了栈的现有空间大小，导致堆栈溢出。
函数调用时只需要为指针参数分配一块内存（还记得一个指针占 用多大空间吗？），所以就丌存在堆栈溢出问题了！

三、函数中的指针


折腾指针有啥用呢？
回忆一下函数的知识：

在函数中改变形式参数的值，会影响实际参数吗？为什么？ 见05swap_1.c 函数的形式参数实质上是一个局部变量 函数执行时先将实际参数的值赋给形式参数 所以在函数中改变形式参数，不会影响实际参数

由于：

三、函数中的指针
Z==作业的标准答案 可以把Z看作是一个作业类型的普通变量……

某天A同学找Z：“把作业借我参考一下？”周X回答：“标准答案在 Y同学那里，你找他吧”

Z==“标准答案在Y那里” 这时候Z相当于一个指向别人（Y）的链接， 他就变成了一个指针！
一、指针是啥

指针（Point）实际上就是一个链接！
内存地址1000
1000
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10; p=&a; b=*p;
内存地址1008
10
a
内存地址1004
10 b
内存地址1000
1000
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10; p=&a; b=*p; *p=20;
内存地址1008
10
a
内存地址1004
10 b
内存地址1000
1000
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10; p=&a; b=*p; *p=20;
内存地址1008
20
a
内存地址1004
10 b
内存地址1000
1000
p
2.1 &不*运算
int a,b,*p; a=10; p=&a; b=*p; *p=20; (*p)++;

五、指针不动态数组

普通数组主要有两个缺陷：

数组的大小是程序编写时决定的。为了保证数组的大小够用，通常需要 将数组定得很大，导致内存的浪费。

数组的大小受到栈空间大小的限制。

使用动态数组就可以解决这些问题。 见17dynamicarray.c 注意：使用动态内存分配时，一定要注意及时free不需要的内存。否 则就会造成内存泄漏。

Never ever返回指向函数局部变量的指针！
四、指针不数组

指针变量中保存的是地址。

也可以理解为，指针就是地址类型的变量。