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C 语言指针

基本概念

指针代表内存地址。

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通常在类型关键字的后面加字符*来表示指针，表示指针指向什么类型的值。比如，char*表示一个指向字符的指针，float*表示一个指向float类型值的指针。

指针指向的可能还是指针，这时要用两个星号**表示。

int** foo;

指针变量初始化

声明指针变量之后，编译器会为指针变量分配一个内存空间，但是这个内存空间里面的值是随机的。

因此，指针变量声明后，必须先让它指向一个分配好的地址，然后再进行读写，这叫做指针变量的初始化。

int* p;
int i;

p = &i;

为了防止读写未初始化的指针变量，可以将未初始化的指针变量设为NULL。

int* p = NULL;

指针运算符

* 运算符

*号除了表示指针以外，还可以作为运算符，用来取出内存地址里面的值。

void increment(int* p) {
  *p = *p + 1;
}

*p表示指针p指向的值。对*p赋值，会改变指针所指向的地址里面的值。

& 运算符

&运算符用来取出变量所在的内存地址。

int x = 1;
printf("x's address is %p\n", &x); // %p是内存地址的占位符

&运算符与*运算符互为逆运算。

int i = 5;

if (i == *(&i)) // 正确

指针运算

指针本质上是一个无符号整数，代表了内存地址。它可以进行运算，但是规则并不是整数的规则。

  • 指针与整数值的加减运算

指针与整数值的运算，表示指针的移动。

short* j;
j = (short*)0x1234;
j = j + 1; // 0x1236

上面示例中，j是一个指针，指向内存地址0x1234。你可能以为j + 1等于0x1235，但正确答案是0x1236。原因是j + 1表示指针向内存地址的高位移动一个单位，而一个单位的short类型占据两个字节的宽度，所以相当于向高位移动两个字节。同样的，j - 1得到的结果是0x1232。

指针移动的单位，与指针指向的数据类型有关。数据类型占据多少个字节，每单位就移动多少个字节。

  • 指针与指针的加法运算

虽然指针本质上是一个无符号整数，但是指针只能与整数值进行加减运算，两个指针进行加法是非法的。

  • 指针与指针的减法

相同类型的指针允许进行减法运算，返回它们之间的距离，即相隔多少个数据单位。

高位地址减去低位地址，返回的是正值；低位地址减去高位地址，返回的是负值。

减法返回的值属于ptrdiff_t类型，这是一个带符号的整数类型别名，具体类型根据系统不同而不同。这个类型的原型定义在头文件stddef.h里面。

short* j1;
short* j2;

j1 = (short*)0x1234;
j2 = (short*)0x1236;

ptrdiff_t dist = j2 - j1;
printf("%d\n", dist); // 1
  • 指针与指针的比较运算

指针之间的比较运算，比较的是各自的内存地址哪一个更大，返回值是整数1（true）或0（false）。

参考： C 语言教程


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