C 中的指针：C 编程中的指针是什么？类型
本杰明·沃克
C语言中的指针是什么？
A 指针 在C语言中，指针是一种存储另一个变量地址的变量。指针还可以指向另一个指针或函数。指针可以递增或递减，以指向下一个或上一个内存地址。指针的目的是节省内存空间并提高执行速度。
如何在 C 中使用指针
如果我们声明一个 int 类型的变量 v，v 会存储一个值。每个变量除了值之外，还有一个地址，即它在内存中的位置。可以通过在变量名前加上 & 符号来获取地址。如果打印变量的地址，它看起来像一个随机数，每次运行结果都可能不同。
指针并不存储值，而是存储变量的地址。例如：
int *y = &v;
| 变量 | 指针 |
|---|---|
| A 折扣值 存储在一个 命名 存储/内存地址。 | A 变量 这 点 存储/内存地址 另一个 变量。 |
声明指针
和变量一样，指针 C程序设计 指针必须先声明才能使用。指针声明的形式如下：
data_type *pointer_variable_name;
在这里， 数据类型 `type` 是指针的基类型，指示指针指向的变量的类型。星号 (*)，与乘法符号相同，是间接运算符，用于声明指针。一些有效的指针声明如下：
int *ptr_thing; /* pointer to an integer */ int *ptr1, thing; /* ptr1 points to an int; thing is an int */ double *ptr2; /* pointer to a double */ float *ptr3; /* pointer to a float */ char *ch1; /* pointer to a character */
初始化指针
声明指针后，我们需要用变量地址对其进行初始化。如果指针未初始化就被使用，结果可能难以预料，甚至造成灾难性后果。要获取变量的地址，请在变量名前使用 & 符号：
pointer = &variable;
下面给出一个简单的程序来演示指针：
#include <stdio.h> int main() { int a = 10; // variable declaration int *p; // pointer variable declaration p = &a; // store address of a in pointer p printf("Address stored in p is: %x\n", p); // access the address printf("Value stored in p is: %d\n", *p); // access the value return 0; }
输出：
Address stored in p is: 60ff08 Value stored in p is: 10
| Opera器 | 意 |
|---|---|
| * | 它有两个用途：声明一个指针，并返回被引用变量的值（解引用）。 |
| & | 其用途只有一个：返回变量的地址。 |
C 语言中的指针类型
空指针
我们在声明时将值赋为 NULL 来创建一个空指针。当指针尚未被赋予任何地址时，这非常有用。空指针始终包含值 0。
#include <stdio.h> int main() { int *p = NULL; // null pointer printf("The value inside variable p is: %x", p); return 0; }
空指针
void 指针，也称为通用指针，没有任何标准数据类型。它使用关键字 void 创建，可以存储任何变量的地址：
#include <stdio.h> int main() { void *p = NULL; // void pointer printf("The size of pointer is: %d\n", sizeof(p)); return 0; }
野生指示犬
如果一个指针没有被初始化，就称它为野指针。这些指针效率很低，因为它们可能指向未知的内存位置，这会导致问题甚至程序崩溃。务必谨慎使用野指针：
#include <stdio.h> int main() { int *p; // wild pointer printf("%d", *p); return 0; }
C 语言中其他类型的指针包括悬空指针、复杂指针、近指针、远指针和巨型指针。
直接和间接访问指针
在 C 语言中，有两种等效的方式来访问和操作变量的内容。直接访问直接使用变量名，而间接访问使用指向变量的指针：
#include <stdio.h> int var = 1; /* declare and initialize an int variable */ int *ptr; /* declare a pointer to int */ int main(void) { ptr = &var; /* point ptr to var */ printf("\nDirect access, var = %d", var); printf("\nIndirect access, var = %d", *ptr); *ptr = 48; /* change var through the pointer */ printf("\nIndirect access, var = %d", *ptr); return 0; }
C 中的指针算术
使用指针时，请遵守以下优先级规则。运算符 * 和 & 与一元运算符（取反 !、加 ++、减 -）的优先级相同。在同一个表达式中，一元运算符 *、&、!、++ 和 — 的计算顺序是从右到左。如果指针 P 指向变量 X，则在任何可以写出 X 的地方都可以使用 *P。以下表达式是等价的：
| 口语 | 等效表达 |
|---|---|
| Y = *P + 1 | Y = X + 1 |
| *P = *P + 10 | X = X + 10 |
| *P += 2 | X += 2 |
| ++*P | ++十 |
| (*P)++ | X++ |
最后一种情况需要使用括号：因为一元运算符 * 和 ++ 是从右到左计算的，如果没有括号，指针 P 会被递增，而不是它指向的对象。指针可执行的算术运算包括赋值、递增、递减以及加减运算。trac表示一个整数偏移量，它将指针移动该偏移量对应的元素个数（每一步等于基本类型的字节大小）。
C语言指针和数组示例
传统上，我们使用索引来访问数组元素，但指针也让这一切变得简单。指向数组名的指针会指向第一个元素：
#include <stdio.h> int main() { int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // array initialization int *p; // pointer declaration p = a; // p points to the first element; same as &a[0] for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("%d\n", *p); // print element p++; // move to the next element } return 0; }
将一个数字加到指针上，指针就会向前移动相应的元素个数。如果 p 指向内存地址 0，那么 p + 1 会使指针指向内存地址 1。
C 指针和字符串示例
字符串是一个以空字符'\0'结尾的字符对象数组。我们可以使用指针来操作字符串：
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str[] = "Hello Guru99!"; char *p; p = str; printf("First character is: %c\n", *p); p = p + 1; printf("Next character is: %c\n", *p); p = str; // reset the pointer for (int i = 0; i < strlen(str); i++) { printf("%c\n", *p); p++; } return 0; }
处理字符串的另一种方法是使用指针数组：
#include <stdio.h> int main() { char *materials[] = {"iron", "copper", "gold"}; for (int i = 0; i < 3; i++) printf("%s\n", materials[i]); return 0; }
C 语言中指针的优点
- 指针可用于直接访问内存位置。
- 它们提供了一种访问数组元素的有效方法。
- 它们用于动态内存分配和释放。
- 它们用于构建复杂的数据结构，例如链表、图和树。
C 语言中指针的缺点
- 指针理解起来有点复杂。
- 它们可能导致诸如段错误或访问非预期内存位置之类的错误。
- 给指针赋错误值可能会导致内存损坏。
- 如果内存没有被释放，指针也会导致内存泄漏。
- 程序员有责任谨慎处理指针。
