C语言指针

1.程序中地址与指针实例讲解

Hi！欢迎来到指针的世界，也许您早已听过它的大名，指针被称为是C语言的精华所在。真正理解和掌握指针是征服C语言的关键所在！

在众多的计算机语言中，试问：还有哪门语言可以有C语言这样在作用、速度和安全上平衡得如此优异的呢？而指针则在其中扮演了重要的角色！或许有人会说：正是因为指针才使C程序变得非常不安全！而我则想说的是：这就要求C程序员要有更高的驾驭C语言的能力，而这点也恰好反映出C的设计哲学！那就是：“C充分相信程序员！”所以：请不要辜负它！

OK，在学习指针之前，我们先弄清楚一个概念：

地址

何谓地址？在内存（注意：我们这里提到的内存并不是人们常说的计算机的物理内存，而是虚拟的逻辑内存空间）中，简单地说：地址就是可以唯一标识某一点的一个编号，即一个数字！我们都见过尺子，我们统一以毫米为单位，一把长1000毫米的尺子，其范围区间为0~999，而我们可以准确的找到35毫米、256毫米处的位置。

同样的道理，内存也如此，也是像尺子一样线性排布，只不过这个范围略大，在我们最广泛使用的32位操作系统下，是从0~4,294,967,295之间，而地址就是这之中的的一个编号而已，习惯上，在计算机里地址我们常常用其对应的十六进制数来表示，比如0x12ff7c这样。在我们的C程序中，每一个定义的变量，在内存中都占有一个内存单元，比如int类型占四个字节，char类型占一个字节等等，每个字节都在0~4,294,967,295之间都有一个对应的编号，C语言允许在程序中使用变量的地址，并可以通过地址运算符"&"得到变量的地址。

#include<stdio.h>
int main()
{       
    int i;       
    int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};       
    char b[10]={'c','l','a','n','g','u','a','g','e'};       
    for(i=0;i<10;i++)       
    {               
        printf("int Address:0x%x,Value:%d\n",&a[i],a[i]);      
    }       
    printf("\n");       
    for(i=0;i<10;i++)       
    {               
        printf("char Address:0x%x,Value :%c\n",&b[i],b[i]);       
    }       
    return 0;
}

在32位linux系统下运行参考结果：

int Address:0xbfb949c4,Value:1
int Address:0xbfb949c8,Value:2
int Address:0xbfb949cc,Value:3
int Address:0xbfb949d0,Value:4
int Address:0xbfb949d4,Value:5
int Address:0xbfb949d8,Value:6
int Address:0xbfb949dc,Value:7
int Address:0xbfb949e0,Value:8
int Address:0xbfb949e4,Value:9
int Address:0xbfb949e8,Value:0
char Address:0xbfb949f2,Value :c
char Address:0xbfb949f3,Value :l
char Address:0xbfb949f4,Value :a
char Address:0xbfb949f5,Value :n
char Address:0xbfb949f6,Value :g
char Address:0xbfb949f7,Value :u
char Address:0xbfb949f8,Value :a
char Address:0xbfb949f9,Value :g
char Address:0xbfb949fa,Value :e

 2.C语言指针的定义和使用

指针

明白地址的概念之后，指针也就不奇怪了。简单地讲，地址就是逻辑内存上的编号，而指针虽然也表示一个编号，也是一个地址。但两者性质却不相同。一个代表了常量，另一个则是变量。就好比内存是一把尺子，而指针就是尺子上面的游标，可以左右移动，它某一个时刻是指向一个地方的，这就是指针变量。

类型说明符 *变量名;

其中，这里的*与前面的类型说明符共同说明这是一个指针变量，类型说明符表示该指针变量所指向的变量为何种数据类型，变量名即为定义的指针变量名。除此之外，C还提供*运算符获取地址上对应的值，例如：

#include<stdio.h>
int main()
{
        int num=2014;
        int *p=&num;
        printf("num Address = 0x%x,num=%d\n",&num,num);
        printf("p = 0x%x,*p=%d\n",p,*p);
        printf("%d\n",*&num);
        return 0;
}

请亲自运行观察结果并思考。

值得一提的是，由于指针存放的都是地址，在32位操作系统下都在0~4,294,967,295这个数区间内，所以，在32位操作系统下，任何类型的指针变量都占四个字节！ 

#include<stdio.h>
struct INFO
{
        int a;
        char b;
        double c;
};
int main()
{
        int *p;
        char *p1;
        float *p2;
        double *p3;
        struct INFO *p4;   //struct INFO类型为结构体类型 我们将会在后面的章节中讲解
        void *p5;
        printf("int point size is :%d\n",sizeof(p));
        printf("char point size is :%d\n",sizeof(p1));
        printf("float point size is :%d\n",sizeof(p2));
        printf("double point size is :%d\n",sizeof(p3));
        printf("struct point size is :%d\n",sizeof(p4));
        printf("void point size is :%d\n",sizeof(p5));
        return 0;
}

3.C语言数组与指针的区别与联系 

前面我们已经知道，通过数组下标可以确定数组元素在数组中的顺序和存储地址。由于每个数组元素相当于一个变量，因此指针变量可以指向数组中的元素，也就是说可以用指针方式访问数组中的元素。

对一个指向数组元素的指针变量的定义和赋值方法，与指针变量相同，例如：

int a[10]; /*定义a为包含10个整型数据的数组*/
int *p; /*定义p为指向整型变量的指针*/
p=&a[0]; /*把a[0]元素的地址赋给指针变量p*/

C语言规定，数组名代表数组的首地址，也就是第0号元素的地址。因此：

p=a; /*等价于p=&a[0];*/
int *p=a; /*等价于int *p=&a[0];*/

对于指向首地址的指针p，p+i(或a+i)就是数组元素a[i]的地址，*(p+i)( 或*(a+i) )就是a[i]的值。

如果指针变量p已指向数组中的某一个元素，则p+1指向同一数组中的下一个元素。

引入指针变量后，就可以用以下两种方法来访问数组元素：
(1)下标法，即用a[i]形式访问数组元素，在前面介绍数组时都是采用这种方法。
(2)指针法，即采用*(a+i)或*(p+i)形式，用间接访问的方法来访问数组元素，其中a是数组名，p是指向数组的指针变量，其初值p=a。

#include<stdio.h>
int main()
{
        int i;
        int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
        int *p=a;
        for(i=0;i<10;i++)
        {
                printf("P Value:%d   a Value :%d\n",*(p++),*(a+i));
        }
        printf("\n");
        return 0;
}

注意输出的两种方式，指针可以通过++或--并修改自身值的方式移动，然而数组名本身值不可以被更改。

4.C语言字符串与指针的用法

前面我们已经讨论过字符数组与字符串，字符指针也可以指向一个字符串，可以用字符串常量对字符指针进行初始化，例如：

char *str = "www.csdn.com" ;

这是对字符指针进行初始化。此时，字符指针指向一个字符串常量的首地址。
还可以用字符数组来存放字符串，例如：

char string[] = "Welcome to csdn.com";

在这个语句中，string是数组名，代表字符数组的首地址。因此可以通过数组名string来访问字符串。

字符串指针和字符串数组两种方式都可以访问字符串，但它们有着本质的区别：字符指针str是个变量，可以改变str使它指向不同的字符串，但不能改变str所指向的字符串常量的值。而string是一个数组，可以改变数组中保存的内容。应注意字符串指针和字符串数组的区别。

#include<stdio.h>
int main()
{
    char *str = "www.dotcpp.com";
    char string[]="Welcome to dotcpp.com";
    str[0]='C'; //试图修改str指向的常量区的字符串内容
    return 0;
}

 5.C语言常用字符串处理函数

字符串是C语言中的重要知识，无论考试还是竞赛还是开发，字符串的使用频率都非常高，因此非常建议大家掌握字符串的基本使用方法，尤其常用的一些字符串处理函数。

如 strcpy 函数，可以实现两个字符串的拷贝，strcat 函数，实现两个字符串的拼接，   strcmp 函数，可以对比两个字符串是否相等，strlen 函数，计算字符串长度等等。

以上几个是需要大家熟练掌握的,更多字符串函数见 C 语言函数库。

本章是C语言的精髓所在，需要深入理解的同时可以熟练运用指针在不同场合，当然离不开作业的练习，同学们可以把之前的数组相关的题库用指针来实现。